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第十章 配位化合物. 第一节 配位化合物的基本概念. 第二节 分子间作用力. 第三节 晶体及离子的极化. 第一节 配位化合物的基本概念. 一、 配位化合物的定义. 由一个金属阳离子(或原子)与一定数目的中性分子或阴离子以配位键结合所形成的复杂离子(或分子)叫做配位单元。含有配位单元的化合物统称为配合物。. (二)配位化合物的组成.
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第十章配位化合物 第一节配位化合物的基本概念 第二节分子间作用力 第三节晶体及离子的极化
第一节配位化合物的基本概念 一、配位化合物的定义 由一个金属阳离子(或原子)与一定数目的中性分子或阴离子以配位键结合所形成的复杂离子(或分子)叫做配位单元。含有配位单元的化合物统称为配合物。
1、配离子可以是阴或阳离子 2、中心离子:简单阳离子,特别是过渡 金属离子,也有金属原子。 3、配体:位于中心离子周围,可以是中性分子,也可以是负离子。其特点是配位原子含有孤对电子。能作为配位原子的元素主要有:N、O、C、S及卤素等。 4、配位数:配合物中,配位原子的总数。
(三)配合物的命名 服从一般无机化合物的命名原则。 如果化合物的负离子是一个简单离子,叫某"化"某; 如果化合物的负离子是一个复杂离子,叫某"酸"某。 络合物内界命名次序为:配位体数(中文数字表示)-配位体名称-合-形成体名称和氧化数(罗马数字加括号) 不止一种配体:先列阴离子,后列中性分子,若配体同是阴离子或中性分子,则按配位原子元素符号的英文次序排列。中间以"·"分开。
例: [Co(NH3)6]Cl3:氯化六氨合钴(Ⅲ) [Pt(NH3)4](OH)2:氢氧化四氨合铂(Ⅱ)K2[PtCl6]:六氯合铂(Ⅳ)酸钾 H2[PtCl6]:六氯合铂(Ⅳ)酸 [Co(NH3)5(H2O)]Cl3 :氯化五氨·水合钴(Ⅲ)Fe(CO)5:五羰基合铁 Pt(NH3)2Cl2:二氯·二氨合铂(Ⅱ)
(四)配合物的几何构异构现象 在配合物中,配体是按一定的规律排列在形成体周围的,为了达到稳定状态,减小配体之间的静电排斥作用,配体之间要尽量远离,因此,每一种配合物都有一定的空间结构。
二、配合物的分类 (一)简单配合物 配合物简单配合物是由单齿与形成体结合而成的配合物。 (二)螯合物 这类配合物是由多齿配位体以两个或两个以上的配位原子同时和一个中心离子配合并形成具有环状结构的配合物。
螯合物形成的条件: 1、每个配体必须具有两个或两个以上的配位原子(必须是多齿配位体) 2、两个配原子之间必须隔开2-3个原子(因为从环张力来讲,形成的环以五元或六元环最稳定)
第二节配位平衡 一、配位平衡常数 Cu2+ + 4NH3[Cu(NH3)4]2+ 在一定温度下可达到平衡状态,这一平衡叫做配位平衡。平衡时有: K稳= [Cu(NH3)42+]/ [Cu2+][NH3]4 K稳称为配离子的稳定常数。
二、配位平衡的移动 形成体和配体生成配离子在水溶液中存在如下配位平衡: Mn+ + xL- [MLx](n-x)+ 配位平衡与其他化学平衡一样,是相对的,有条件的。当平衡条件发生改变时,平衡就会移动。
1、溶液pH值的影响 (1)酸效应 当溶液pH值减小时,配体可与溶液中的H+结合生成共轭酸,使配位平衡发生移动,导致配离子离解。这种因配体与H+结合而导致配离子离解的作用叫做酸效应。 [FeF6]3- +6H+ Fe3+ +6HF
(2)水解效应 当溶液的pH值增大时,形成体可与水溶液中的OH-结合生成弱碱,使配位平衡发生移动,导致配离子离解。这种因金属离子与水中溶OH-结合而导致配离子离解的作用叫做水解效应。 例如: [FeF6]3- +3OH+ Fe(OH)3+ +6F-
2、沉淀-溶解平衡的影响 当配合物的形成体可与某种试剂(即沉淀剂)形成沉淀时,加入沉淀剂则会破坏配位平衡,使配位平衡向离解方向移动。 例如: [Ag(NH3)2]++Br- AgBr↓+ 2NH3 AgBr + 2S2O32- [Ag(S2O3)2]3- + Br-
3、氧化还原平衡的影响 配合物的形成体氧化态较高时,可作为氧化剂。在此溶液中加入还原剂,可使配位平衡向离解方向移动,使配离子离解。 例如: [FeCl4]- + 2KI FeCl4 + 2I2 + 2KI
第三节 配合物在医学中的应用 配合物与医药关系极为密切。 如:人体内输送氧气的血红蛋白中的亚铁血红素,是一个含铁的配合物;锌胰岛素(一种激素)是含锌的配合物;维生素B12是含钴的配合物。 有些药物本身就是配合物。 多数抗微生物的药物属于配体,和金属配位后往往能增加其活性。 某些配合物有抗病毒的活性。