配位化学习题通宵版

1、精选优质文档-倾情为你奉上配位化学通宵版一. 命名专心-专注-专业4. 画出下列配合物和配合离子的几何结构： (a) Pt(en)22+； (b) 顺-二水二草酸合铁(III)离子 ； (c) 四碘合汞(II)离子；(d) Mo(en)33+；(e) 五氨一氯合钒(II)离子；(f) 顺-二氨二硫氰酸根合钯(II)。5. 硫酸亚硝酸根五氨合钴（III）的化学式是_； (NH4)3CrCl2(SCN)4的学名是_;二. 常见单齿配体配位原子常见单齿配体CCO(羰基)、CN(氰)NNH3(氨)、NH2 (氨基)、NO(亚硝酰基)、NO2 (硝基)、NCS (异硫氰酸根)、Py (吡啶) 、N3 (

2、叠氮)SS2 (硫)、 HS- (巯) 、 SO42- (硫酸根)、 S2O3 (硫代硫酸根)、SCN (硫氰酸根)OO2-(氧)、 O2 (双氧)、 H2O (水) 、 OH (羟基)、 ONO- (亚硝酸根)XF- (氟) 、Cl- (氯) 、Br- (溴) 、I- (碘) 三. 价键理论、晶体场理论 配位数杂化轨道空间构型3d4s4psp实例2sp直线型3d4s4psp2Cu(NH3)2+ 3sp2平面三角型HgI3-4sp3dsp2或sp2d四面体型正方形3d4s4psp3Cd(SCN)42-3d4s4pdsp23d4s4pdsp3Ni(CN)42-5dsp3或d4s三角双锥正方锥型F

3、e(CO)53d4s4pd4sVO(AcAc)26d2sp3或sp3d2正八面体3d4s4pd2sp3Co(NH3)63+作业1、什么是价键理论,并用价键理论说明下列配合物或配离子的杂化态、空间构型、d电子的排布和磁距以及顺磁性或抗磁性Ni(NH3)42+NiCl42-Co(CN)63-Mn(CN)63-Ni(CO)4Fe(CO)52、已知Ni(CN)42 和HgI42 都是抗磁性的，试用价键理论分析这两个配离子采用哪种杂化轨道成键，其空间构型是什么？是内轨型还是外轨型配合物？3. 指出下列配离子哪些是高自旋？哪些是低自旋的？并说明理由(1) FeF63- (2)CoF63- (3) Co(H

4、2O)63+ (4) Fe(CN)63- (5) Mn(CN)64- (6) Cr(CN)63- (7)Co(NO2)63- (8) Co(NH3)63+ 习题3答案:高自旋: (1) FeF63- (2)CoF63-低自旋: (3) Co(H2O)63+ (4) Fe(CN)63- (5) Mn(CN)64- (6) Cr(CN)63- (7)Co(NO2)63- (8) Co(NH3)63+F-和H2O是弱场配体, 配合物一般都是高自旋的. CN-和NO2-是强场配体, 配合物一般都是低自旋的. NH3是中等强度的配体, 配合物的自旋状态与中心离子的氧化态和配位场类型有关.中心金属离子的氧

5、化态愈高, 分裂能愈对, 所以Co(H2O)63+是低自旋的. Co(NO2)63-和 Co(NH3)63+是低自旋的. 4. 分裂能的大小由哪几个因素所决定的？ 5. 为什么四面体场的分裂能比八面体场小得多（4/9o）?如何理解四面体配合物大多是高自旋？答案: 中心原子的d轨道在八面体场作用下分裂成t2g和eg二组轨道, 在四面体场作用下分裂成t2和eg二组轨道。一方面在八面体Oh场中有6个配位体对d电子施加影响,但在四面体Td场中只有4个配位体参与作用,大约减少了33%的影响。另一方面在Oh场中, 配体直接指向eg轨道, 影响最大,而对t2g影响最小, 所以相应地分裂能也大。 但在Td场中

6、, 配体不指向任何轨道, 配体对T2的影响只是稍大于eg轨道, 所以四面体的分裂能比较小, 只有八面体分裂能大小的4/9o 由于四面体配合物的分裂能比较小,只有八面体场分裂能的4/9o, 大多四面体配合物的电子成对能大于分裂能, 所以四面体配合物大多是高自旋的. 6. 判断下列离子的几何构型和电子结构(1) Co(CN)63-(反磁性的) (2) NiF64-(二个成单电子)(3) CrF64-(四个成单电子) (4) AuCl4-(反磁性的)(5) FeCl4-(五个成单电子) (6) NiF62-(反磁性的) 习题6答案:(1) Co(CN)63-(反磁性的) 八面体, t2g6eg0;(

7、2)  NiF64-(二个成单电子) 八面体, t2g6eg2;(3)  CrF64-(四个成单电子) 八面体, t2g3eg0;(4) AuCl4-(反磁性的)平面正方形, dxz2dyz2dz22dx2-y20;(5)  FeCl4-(五个成单电子) 四面体, e2t23;(6)  NiF62-(反磁性的) 八面体, t2g6eg0;7. 画出下列金属离子的高自旋和低自旋八面体配合物的电子排布图，并且计算CFSE：(1) Co2+; (2) Fe2+; (3) Ni2+ (4) Mn2+习题7答案：高自旋:(1). Co2+, 3d7, ­

8、 ­ eg ­¯ ­¯ ­ t2g CFSE = 5 ´ (-4Dq) + 2 ´ (+6Dq) = - 8Dq(2). Fe2+, 3d6, ­ ­ eg ­¯ ­ ­ t2g CFSE = 4 ´ (-4Dq) + 2 ´ (+6Dq) = - 4Dq(3). Ni2+, 3d8, ­ ­ eg ­¯ ­¯ ­¯ t2g CFSE = 6 ´

9、(-4Dq) + 2 ´ (+6Dq) = - 12Dq(4). Mn2+, 3d5, ­ ­ eg ­ ­ ­ t2g CFSE = 3 ´ (-4Dq) + 2 ´ (+6Dq) = 0 Dq 低自旋: 答案(1) Co2+, 3d7, ­ eg ­¯ ­¯ ­¯ t2g CFSE = 6 ´ (-4Dq) + 1 ´ (+6Dq) + 2P = - 18Dq + P (P为电子成对能) (2). Fe2+, 3d6, e

10、g ­¯ ­¯ ­¯ t2g CFSE = 6 ´ (-4Dq) + 2P = - 24Dq + 2P (P为电子成对能)(3). Ni2+, 3d8, ­ ­ eg ­¯ ­¯ ­¯ t2g CFSE = 6 ´ (-4Dq) + 2 ´ (+6Dq) = - 12Dq(4). Mn2+, 3d5, eg ­¯ ­¯ ­ t2g CFSE = 5 ´ (-4Dq)

11、+ 2P = -20Dq + 2P;8画出PdCl42-和 FeCl4-的d轨道分裂图和电子排布并且计算CFSE. 答案：PtCl42- : Pd2+, 4d8, 平面正方形, 低自旋; dx2-y2 ­¯ dxy ­¯ dz2 ­¯ ­¯ dxz, dyzCFSE = 4 ´ (-5.14Dq) + 2 ´ (-4.28Dq) + 2 ´ (2.28Dq) + P = - 24.56Dq + P (P为电子成对能) FeCl4-: Fe3+, 3d5, 四面体, 高自旋; ­

12、; ­ e ­ ­ ­ t2CFSE = 2 ´ (-2.67Dq) + 3 ´ (+1.78Dq) = 0 Dq 9、根据晶体场理论依据下列配离子的性质写出d电子的排列结构，并且计算晶体场稳定化能(CFSE)和磁矩m 10. 根据晶体场理论估计下列每一对配合物中，哪一个吸收光的波长较长?(1)     CrCl63-, Cr(NH3)63+;(2)     Ni(NH3)62+, Ni(H2O)62+;(3)     TiF63-, Ti(CN)63-;(4)     Fe(H2O)62+, Fe(H2O)63+;(5) Co(en)33+,