第二单元配合物的形成和应用

第二单元配合物的形成和应用——配合物的形成苏教版高中化学选修３物质结构专题四维尔纳与配合物

19世纪末期，德国化学家发现一系列令人难以回答的问题，氯化钴跟氨结合，会生成颜色各异、化学性质不同的物质。为了解释上述情况，化学家曾提出各种假说，但都未能成功。直到1893年，瑞士化学家维尔纳Werner在总结前人研究的基础上，首次提出了配合物等概念，并成功解释了很多配合物的性质，维尔纳也被称为“配位化学之父”，并因此获得了1913年的诺贝尔化学奖。

有一类化合物，我们称之为配位化合物，简称配合物。血红素（含铁配合物）叶绿素（含镁配合物）固氮酶中Fe-Mo中心结构示意图OCNH3CH2Pt2+铂类抗癌药（碳铂）【实验1】

向试管中加入2ml5%的CuSO4溶液，再逐滴加入浓氨水至过量，边滴加边振荡，观察实验现象。活动与探究

实验现象

结论

实验1先产生蓝色沉淀，沉淀逐渐增多，继续滴加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色溶液。

无水乙醇过滤、洗涤、干燥X射线晶体衍射证明为[Cu(NH3)4]SO4

硫酸四氨合铜实验现象：滴加NaOH溶液的试管中无现象，滴加BaCl2溶液的试管中有白色沉淀生成。演示实验【实验2】

将深蓝色溶液分为两份,一份滴加NaOH溶液,另一份滴加BaCl2溶液，观察有何现象。试着书写：[Cu(NH3)4]SO4在水溶液中的电离方程式。[Cu(NH3)4]SO4交流与讨论Cu2+与NH3是如何结合成[Cu(NH3)4]2＋

2+CuNH3H3NNH3NH3如:[Cu(NH3)4]

SO4、[Ag(NH3)2]OHFe(SCN)3

、

Na3[AlF6]等1、配合物的定义由提供孤电子对的配位体与接受孤电子对的中心原子(或离子)以配位键形成的化合物称配合物,又称络合物。2、形成条件(1)中心原子(或离子)必须存在空轨道。(2)配位体具有提供孤电子对的原子。一、配合物的形成学生活动：

阅读p77“信息提示”，认识配合物的组成二、配合物的组成与性质1、配合物的组成[Cu(NH3)4]

SO4中心原子配位体配位原子配位数内界外界中心原子（离子）：能够提供空轨道接受孤电子对的离子或原子，多数为过渡金属元素的离子或原子。

如：Cu2+，Ag+，Fe3+，Zn2+

，Fe，Ni配位体：提供孤电子对的分子或离子；如：NH3

，H2O，CO，

X－，SCN－，CN－，OH－配位原子：配位体中提供孤电子对的原子，如：N、O、C、X、S配合物内界外界中心原子(离子)配位体配位数[Ag(NH3)2]OHK4[Fe(CN)6]Na3[AlF6]Ni(CO)4[Co(NH3)5Cl]Cl2[Ag(NH3)2]+OH-Ag+NH32[Fe(CN)6]4-K+Fe2+CN-66[AlF6]3-Na+Al3+F-Ni(CO)4无NiCO4[Co(NH3)5Cl]2+Cl-Co3+Cl-6填下列表格课堂练习(1)配合物整体(包括内界和外界)应显电中性；外界离子所带电荷总数等于配离子的电荷数。(4)对于具有内外界的配合物，中心原子和配位体通过配位键结合，一般很难电离；内外界之间以离子键结合,在水溶液中较易电离。

[Cu(NH3)4]SO4=[Cu(NH3)4]2++SO42-(3)配合物的内界不仅可为阳离子、阴离子，还可以是中性分子。注意：(2)一个中心原子(离子)可同时结合多种配位体。现有两种配合物晶体[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2，一种为橙黄色，另一种为紫红色。请设计实验方案将这两种配合物区别开来。问题解决

具体步骤：1、称取相同质量的两种晶体，分别配成溶液。2、向两种溶液中加入足量的AgNO3溶液。3、静置，过滤，洗涤沉淀，4、干燥，称量。结果：所得固体质量多的即为[Co(NH3)6]Cl3，

所得固体质量少的即为[Co(NH3)5Cl]Cl2。变形训练1：

向CoCl2溶液中滴加氨水，使生成的Co(OH)2沉淀溶解生成[Co(NH3)6]2＋。此时向溶液中通入空气，得到的产物中有一种其组成可用CoCl3·5NH3表示。把分离出的CoCl3·5NH3溶于水后立即加硝酸银溶液，则析出AgCl沉淀。经测定，每1molCoCl3·5NH3只生成2molAgCl。请写出表示此配合物结构的化学式(钴的配位数为6)：_________________，此配合物中Co的化合价为______。

[Co(NH3)5Cl]Cl2+3

某物质的实验式PtCl2·2NH3，其水溶液不导电，加入AgNO3也不产生沉淀，以强碱处理并没有NH3放出，试推测其化学式。[Pt(NH3)2Cl2]；[Pt(NH3)2Cl2]是一种平面分子，请试着书写其结构简式变形训练2：

含有两种或两种以上配位体的配合物，若配合物在空间排列方式不同，就能形成不同几何构型的配合物，成为同分异构体。如Pt(NH3)2Cl2

反式顺式

3.配合物的异构现象：顺式反式由于结构不同，导致性质上也有差异，比如二者的极性、溶解性、颜色、功能等有差异抗癌药物---顺铂（含铂配合物）

顺铂化学式为Pt(NH3)2Cl2据统计临床癌症化疗方案中,有85%的方案是以顺铂配合物为主药。1969年以来，合成了2000多种铂类抗癌活性配合物。

在实验研究中，常用形成配合物的方法来检验金属离子、分离物质、定量测定物质的组成。

在生产中，配合物被广泛应用于染色、电镀、硬水软化、金属冶炼领域。

在许多尖端领域如激光材料、超导材料、抗癌药物的研究、催化剂的研制等方面，配合物发挥着越来越大的作用。

在生命体中有着非常重要的作用，如叶绿素、血红素、维生素B12、酶等都是配合物。配合物的应用：叶绿素结构示意图标出配位键NN