第七章 配合物

第七章配位化合物第一节配合物第二节螯合物思考与练习第一节配合物一、配合物的概念二、配合物的组成三、配合物的命名四、配合物的价键理论五、配合物的性质六、配合物的稳定性和配位平衡七、配合物的应用一、配合物的概念[Cu(NH3)4]2+的形成：A．取三支试管，分别加入硫酸铜溶液1m1。在第一支中加入少量氢氧化钠溶液，即出现蓝色氢氧化铜沉淀，表明溶液中有铜离子存在。CuSO4+2NaOH==Cu(OH)2↓+Na2SO4在第二支中加入少量氯化钡溶液，即出现白色硫酸钡沉淀，表明溶液中有硫酸根离子存在。CuSO4+BaCl2==BaSO4↓+CuCl2在第三支中加入适量的氨水，先出现浅蓝色碱式硫酸铜[Cu2(OH)2SO4]沉淀，继续加入氨水，至沉淀刚好消失，变成深蓝色的溶液。一、配合物的概念B．把上述的深蓝色溶液分装在二支试管里，在一支试管中加入少量氯化钡溶液，即生成白色硫酸钡沉淀—表明溶液中仍含有硫酸根离子。在另一支试管中加入少量氢氧化钠溶液，并无氢氧化铜沉淀和氨气产生。经分析证实，在这种深蓝色的溶液中，生成了复杂的四氨合铜(Ⅱ)配离子—[Cu(NH3)4]2+。CuSO4+4NH3=[Cu(NH3)4]SO4一、配合物的概念1、配离子由一个金属阳离子和一定数目的中性分子或阴离子结合而成的一种复杂的离子。2、配合物配离子和带相反电荷的其它简单离子所组成的化合物，如K2[HgI4]、[Ag(NH3)2]Cl。此外，配合物亦可是简单的金属离子与一定数目的阴离子和中性分子所组成的中性配合分子，如二氯二氨合铂(Ⅱ)。还有一些配合物是由金属原子和中性分子组成的加成物，如五碳基合铁（[Fe(CO)5]）。一、配合物的概念3、配合物与复盐的区别：在水溶液中复盐能完全电离成组成它的简单离子；配合物在水中只能电离出配离子和外界离子，不能完全电离出组成它的简单离子。例如：

复盐：KAl(SO4)2·12H2O=K++Al3++2SO42-+2H2O配合物：[Cu(NH3)4]SO4=[Cu(NH3)4]2++SO42-二、配合物的组成1.中心离子:位于配合物的中心，是配合物形成体。一般是带正电荷的金属离子，如Ag+、Cu2+、Hg2+、Fe3+等;也有是金属原子，如Fe、Co等。2.配位体:配合物中以配位键与中心离子直接相连结的中性分子或离子。常见配位体如NH3、H2O、I－、CN－、SCN－等.3.配位原子：配位体中提供孤对电子并能与中心离子直接结合的原子。常见的有N、C、O、S、X等。二、配合物的组成4.配位数:中心离子所接受的配位原子的数目。5.外界离子：配合物中距离中心离子较远的简单离子或原子团，与配离子以离子键相结合。6.配离子的电荷数：中心离子电荷数与配位体电荷数的代数和。例：[Ag(NH3)2]+配离子的电荷数为+1,

因为中心离子为Ag+，带1个单位正电荷，配位体氨分子不带电，配离子的电荷数为：+1+0×4＝+1。二、配合物的组成由于配合物是电中性的，因此，也可以从外界离子的电荷数来决定配离子的电荷数。例：Na2[Cu(CN)3］配合物：

它的外界有2个Na+离子，所以[Cu(CN)3]2－配离子的电荷数为－2，从而可推知中心离子是Cu+离子，而不是Cu2+离子。二、配合物的组成通常每种金属离子有它特征的配位数。一些离子的常见配位数见表6-1。表6－1一些金属阳离子的常见配位数配位数金属阳离子2Ag+、Cu+、Au+4Cu2+、Zn2+、Hg2+、Ni2+、Co2+、Pt2+6Fe2+、Fe3+、Co2+、Co3+、Cr3+、Al3+、Ca2+

配离子配合物中心离子配位体配位数外界离子[Cu(NH3)4]SO4Cu2+NH34SO42－[Ag(NH3)2]ClAg+NH32Cl－K2[HgI4]Hg2+I－4K+K3[Fe(CN)6]Fe3+CN－6K+二、配合物的组成表6－2常见配合物的分子组成三、配合物的命名1．配离子：阴离子配位体-中心分子配位体-合-中心离子-价数（罗马字母）；举例：[Ag(NH3)2]+ 二氨合银（Ⅰ）配离子[Fe(CN)6]3－ 六氰合铁（Ⅲ）配离子2．配合物：“某酸某”，“某化某”三、配合物的命名举例：[Ag(NH3)2]Cl 氯化二氨合银（Ⅰ）[Cu(NH3)4]SO4 硫酸四氨合铜（Ⅱ）K4[Fe(CN)6] 六氰合铁（Ⅱ）酸钾K3[Fe(SCN)6]六硫氰合铁（Ⅲ）酸钾[Co(NH3)4Cl2]Cl氯化二氯四氨合钴（Ⅲ）[Pt(NH3)2Cl2]二氯二氨合铂（Ⅱ）[Co(H2N－CH2CH2－NH2)2Cl2]Cl 氯化二氯二乙二胺合钴（Ⅲ）三、配合物的命名对于一些常见的配合物，通常还用习惯名称。[Ag(NH3)2]+银氨配离子[Cu(NH3)4]2+铜氨配离子K3[Fe(CN)6]铁氰化钾（赤血盐）K4[Fe(CN)6]亚铁氰化钾（黄血盐）四、配合物的价键理论要点：(1)在配合物中，配离子和外界离子之间是以离子键相结合的；中心离子与配位体通过配位键相结合。(2)配合物形成的必要条件：中心离子价电子层有空轨道；配位体有孤对电子；(3)中心离子空轨道进行杂化；(4)有“内轨”和“外轨”之别。五、配合物的性质1、颜色的改变（往往加深）通常有色金属离子与配位体形成配离子时，离子颜色改变，大多颜色加深表6-3常见离子颜色改变根据颜色的变化，可以判断配离子生成。在分析化学中，常利用某些配合物和金属离子的特殊显色反应来鉴定金属离子。在染料工业上，也常利用这一特点，获得所需要的颜色。金属离子Ni2+Cu2+Co3+Mn2+Fe3+金属离子颜色绿蓝红肉色淡黄

配离子NiY2－CuY2－CoY－MnY2－FeY－配离子颜色蓝绿深蓝紫红紫红黄五、配合物的性质2、溶解度改变；（变大）一些难溶于水的金属氯化物、溴化物、碘化物、氰化物可以依次溶于过量的Cl－、Br－、I－、CN－等离子或氨水中，形成可溶性的配合物。例如难溶的AgCl可溶于过量的浓盐酸及氨水中，形成配合物：AgCl+HCl=[AgCl2]－+H+AgCl＋2NH3=[Ag(NH3)2]Cl

在定影时用硫代硫酸钠（俗名海波）洗去难溶的AgBr，其原理也是形成了可溶性配合物：AgBr+2Na2S2O3=Na3[Ag(S2O3)2]+NaBr六、配合物的稳定性和配位平衡（一）配位平衡：取试管二支，分别加入1ml硫酸铜氨溶液。在一支试管中，滴入氢氧化钠溶液，没有氢氧化铜沉淀生成，说明溶液中可能没有或含极少量的铜离子。在另一支试管中，滴入硫化钠溶液，即有黑色的硫化铜沉淀生成，说明溶液中有少量的铜离子存在。实验说明，在溶液中铜氨配离子可以微弱地离解为中心离子和配位体。[Cu(NH3)4]2+=Cu2++4NH3

（一）配位平衡1.定义：溶液中配合反应和配离子的离解反应同时存在，当两者