第六版基础化学课件制作计划

1、第一章配位化合物首页根本要求重点难点讲授学时内容提要1 根本要求TOP1.1掌握配位化合物的组成及命名；配位化合物的价键理论；sp、sp3、dsp2、sp3d2、d2sp3等杂化轨道,内轨型和外轨型配位化合物；配位平衡的根本概念和稳定常数的意义及简单应用。1.2熟悉晶体场理论；中心离子 d轨道在八面体场中的分裂；晶体场稳定化能；光谱化学顺序；分裂能及电子成对能；高自旋与低自旋配位化合物；影响配合物稳定性的因素；螯合物及螯合效应。1.3 了解d-d跃迁和配合物的颜色；影响螯合物稳定性的因素；生物配体及配合物在医学上的意义。2 重点难点TOP2.1 重点配合物的命名原那么。2.1.2 配位平衡的根

2、本计算。配合物的价键理论。2.2难点晶体场理论。3讲授学时TOP建议6学时4内容提要 TOP 第一节 第二节 第三节 第四节4.1 第一节配位化合物的根本概念4.1.1 什么是配位化合物配位化合物简称配合物是以具有接受电子对的离子或原子统称中心原子为中心，与一组可以给出电子对的离子或分子统称配体，以一定的空间排列方式在中心原子周围所组成的质点配离 子或配分子为特征的化合物。配合物的组成多数配合物由配离子与带有相反电荷的离子组成。中心原子提供空轨道，配体中的配位原子提供孤 对电子，组成配离子。常见配位原子有N O C S、F、Cl、Br、丨等。只含有一个配位原子的配体称为单齿配体。含有两个或两个

3、以上配位原子的配体称多齿配体。配合物的命名1. 配合物遵守无机化合物的命名原那么：阴离子在前、阳离子在后，以二元化合物命名。如“某化 某、“某酸、“氢氧化某和“某酸某。2. 配离子及配位分子的命名：配体名称在前，配体数目用二、三、四等数字表示，复杂配体名称 写在圆括号中，以免混淆，不同配体以中圆点“ 分开，配体名称之后以“合字联接中心原子，其 后加括号以罗马数字表示氧化值。3. 配体命名按如下顺序确定：(1) 无机配体在前，有机配体在后；(2) 先列阴离子，后列中性分子；(3) 同为阴离子或中性分子时按配位原子元素符号的英文字母顺序列出；(4) 化学式相同、配位原子不同的配体，按配位原子元素符

4、号的英文字母顺序排列；(5) 同时存在配位原子相同、所含原子的数目也相同的配体时，按与配位原子相连的原子的元素 符号英文字母顺序进行。4.2 第二节配合物的化学键理论TOP配合物的价键理论(一) 价键理论的根本要点1. 中心原子与配体中的配位原子之间以配位键结合。2. 为了增强成键能力，中心原子所提供的空轨道首先进行杂化，形成数目相等、能量相同、具有一 定空间伸展方向的杂化轨道。3. 配合物的空间构型，取决于中心原子所提供的杂化轨道的数目和类型。(二) 杂化轨道类型、配位数及配离子的空间构型配位数杂化轨道空间构型2sp直线4sp3四面体2 . . dsp平面四方形6sp3d八面体d2sp3八面

5、体三外轨配合物和内轨配合物配合物的中心原子全部用最外层价空轨道ns、np、nd进行杂化成键，所形成的配合物称为外轨配合物。如果中心原子用次外层n-1d和最外层的ns、np轨道进行杂化成键，所形成的配合物称为内轨配合物。四配合物的磁矩在实验上，配合物属内轨还是外轨，可通过配合物的磁矩卩的测定来判断。 卩与未成对电子 数n的关系为. nn 2B。在理论上，什么情况下形成外轨配合物或内轨配合物，这取决于中心原子的电子层结构和配体的性 质。当中心原子的n-1d轨道全充满d10时，没有可利用的空n-1d轨道，只能形成外轨配合物，如Ag(CN) 2-。当中心原子的n-1d轨道电子数不超过3个时，所以总是形

6、成内轨配合物。女口TiH 20同具有d4d7组态的中心原子，配体是决定配合物类型的主要因素。假设配位原子的电负性较大，倾向如Co(CN)3-6。3于形成外轨配合物。 如FeF 6。假设配位原子的电负性较小，那么倾向于形成内轨配合物。同一中心原子的内轨配合物比外轨配合物稳定。含有空n-1d轨道的内轨配合物不稳定。如VNH 363+虽为内轨配离子，但稳定性差。价键理论认为，不管外轨配合物还是内轨配合物，配体与中心原子间的价键本质上均属共价键。4.2.2 晶体场理论一晶体场理论的根本要点1. 中心原子与配体之间靠静电作用力相结合。2. 中心原子在配体所形成的负电场作用下，5个能量相同的简并 d轨道能

7、级发生了分裂，有些d轨道能量升高，有些降低。3. 中心原子的d电子重新排布在能级发生分裂的d轨道上，使系统总能量降低，配合物更稳定。二在八面体配位场中中心原子d轨道能级分裂中心原子d轨道能级分裂成两组：一组为高能量d能级二重简并的d 2和d 2 2轨道；一组为低能zx . .y量d £能级三重简并的dxy、dxz和dyz轨道。三分裂能及其影响因素1. 分裂能能级分裂后中心原子 d轨道最高能级与最低能级的能量差为分裂能，用表示。八面体场分裂能用 o表示。dY能级上升0.6 o, d能级下降0.4 0。5-2. 影响分裂能的因素 有配体的性质、中心原子的氧化值和中心原子的半径。1 配体的

8、场强愈大，分裂能愈大。正八面体配合物的光谱实验得出的配体场强由弱到强顺序：I MBmCI mSCNmFvS2O：mOH R=ONOuC2O2vH2O<NCS痒 EDTAvNH 3<envS0f-<N0jL CN _<C02中心原子的氧化值 中心原子的氧化值愈高，分裂能愈大。3 中心原子的半径分裂能随中心原子半径的增大而增大。另外，配合物的几何构型不同那么晶体场分裂能大小明显不同。四八面体场中中心原子的d电子排布轨道中已排一个电子，另一个电子进入而成对时，必须提供能量克服电子间的排斥，这种能量称为电子成对能P。中心原子为d1d3及d8d10电子组态时，无论强场还是弱场配体

9、， 只有一种排布方式。47一dd电子组态时，强场的 。> P, d电子尽可能填充能量较低的 d g能级各轨道，称为低自旋；弱场的 ov P, d电子尽可能分占d 和 d能级各轨道，称为高自旋。高自旋配合物的单电子数多于低自旋配合物。五晶体场稳定化能d电子进入分裂后的d轨道与分裂前在球形场中相比，系统总能量的降低称为晶体场稳定化能，简称cfse正八面体配合物的 CFSE可按下式计算：CFSE = xEd J+yEd J+n2 -nJP六d-d跃迁和配合物的颜色he，由于很多情况下分裂能 "o 注意：也包括其他构型的晶体场在可见光范围内，配合物 氐。吸收了其中某种波长 的光，发生d

10、-d跃迁，这种波长的光的补色光透过配合物，使入射的白光变成了透射的有色光，所以，大多配合物是有颜色的。4.3 第三节配位平衡TOP配位平衡常数2+以Cu(NH3)4为例，它在水溶液中存在着以下平衡：_2+ _2+Cu (ap) + 4NH 3(aq) 二 Cu(NH 3) 4 (aq)平衡常数Ks称为稳定常数：2亠K _ Cu(NH3)4 s -Cu2 HNH34配位平衡的移动1. 酸度的影响配合物中很多配体是碱，可接受质子。增大溶液酸度可使配位平衡向解离方向移动，这种作用称为酸效应。酸度愈大，或配体碱性愈强，酸效应就愈强烈。中心原子与0H结合而使配离子解离，叫做水解作用。溶液碱性愈强，愈有利于水解。2. 沉淀平衡的影响向配位平衡系统参加较强沉淀剂，可使配位平衡转化为沉淀平衡。同样，向沉淀平衡系统参加较强的配位剂，可使沉淀平衡转化为配位平衡。3. 与氧化复原平衡的关系氧化复原平衡可破坏配位平衡，配位平衡也可影响氧化复原平衡。4. 其他配位平衡的影响向配位平衡系统参加更强配位剂，可使原来配离子转变成更稳定的配离子。4.4 第四节螯合物和螯合滴定 TOP4.4.1 螯合效应中