配位化合物2－大学化学基础课件

配位化合物2－大学化学基础课件内容摘要：

配位化合物2－大学化学基础课件 配合物的化学键理论一、价键理论二、键理论1. 理论要点中心思想：中心离子必须具有空轨道，以接受配体的孤对电子形成配位共价键，为了增加成键能力，中心离子能量相近的空轨道杂化，以杂化轨道来接受配体的孤对电子形成配合物（ 1） 中心离子 （ 或原子 ） 空 轨道杂化 ， 配体提供孤对电子。 （ 2） 配位键的本质为共价键。 要点：（ 3）配合物（配离子）的空间构型取决于中心离子的杂化方式。 杂化轨道形式与配合物的空间构型配位数空间构型 杂化轨道类型实例2 直线形 g(+ N)23 平面三角形 u(2 正四面体 n(2+ N)424 四方形 i(25 三角双锥 i(3 O)55 四方锥 八面体 e (3 1） 内层和外层的 轨型外轨型2 (d nS 内轨型 )例 1、讨论 N)42 构型N)42 (33d 4s 4s 4p 轨型配合物 (低自旋 )N)64-： (3在 轨道进行杂化中心离子 出内层的 用原有的内层空轨道与配体成键），称 之内轨型配合物键的共价性较强，稳定性较好，在水溶液中，一般较难离解为简单离子。 特点：2） nS nP 外轨型 ) 八面体构型， 外轨型配合物42+: 3面体构型3s p 2d 杂化轨道3 仅用原有的外层空轨道与配体成键 ， 称之外轨型配合物。 特点：配位键离子性较强，共价性较弱，稳定性较内轨型配合物差内外轨型取决于： 配位体 (主要因素 )中心原子 (次要因素 )(a) 强配体： 、 等 ,使 至 形成内轨型（配位原子电负性小）弱场配体： X 、 易形成外轨型（不重排，配位原子电负性大）中等强度配体： 排与否与中心体有关C N O F(b) 中心原子 如 有空 (d2 ns 如 空 ( (易形成外轨型配位键的键能：内轨型 > 外轨型配合物的稳定性：内轨型 > 外轨型稳定常数： 内轨型 > 外轨型2)配合物的磁性 (价键理论的实验依据 )2( 性 :磁矩 (磁天平测出）磁矩，单位：玻尔磁子（ 磁性物质和铁磁性物质 > 0 顺磁性物质=0 反磁性物质外轨型配合物，中心原子的电子结构不发生改变，未成对电子数多， µ 较大， 一般为高自旋配合物例： =5 则 n=4,表现为 顺磁性内轨型配合物，中心原子的电子结构发生了重排，未成对电子数减少， µ 较小，一般为低自旋配合物故可用磁矩的降低判断内轨型配合物的生成例： 3+的 =0 断该配离子的空间构型，中心离子所采用的杂化轨道和内、外轨类型 30 推出 n=0,即单电子数为零，3个电子全部配对解：3 3子采用 八面体的空间构型，属内轨型配合物，低自旋例：判断 2+ (n=2) 和 N)42-（ n=0） 的空间构型，并比较其稳定性。 28n=22+ n=2 外轨型面体N)42- n=0n=0 内轨型n=2重排面正方形2+ o(第二过渡系 ) 20%- 30% > o (第一过渡系 ) 40% 3+ o = 274 kJ· 3+ o = 408 kJ· 3+ o = 490 kJ· 配体对 的影响 (光谱化学序列 )（记住常见的配体）(直线形 ) > (正八面体 )> (正四面体 )问题：正八面体场 (的电子如何排布呢。 需要满足三个条件： d 轨道能级分裂后， d 电子在轨道上的排布遵循的原则成对能 (P):例： o子易成对低自旋1、 能量最低原理2、 分裂能 () 电子成对能 ( p ) 时， (强场 )电子以成对形式排布 ,即强场 低自旋排布方式 场和弱场电子排布不同的 d5:d6: d7:自旋 配合物稳定性差低自旋 配合物稳定性增大例：如何解释 2O)62+是顺磁性物质，N)64(已知： 的o=124 kJ o=395 kJ P=179 kJ： 1e(2+ 电子难成对高自旋n=4oN)64oN)64-: = 33000 P = 17600 2O)62+： = 10400 P = 17600 P， 低自旋 ( = 0)P，低自旋配合物弱 场配体： 解释稳定性：配位健有：静电作用 解释颜色本章重点：定义、组成、分类、命名和配位键的本质）键理论和晶体场理论）解释常见配合物的颜色、磁性和稳定性等性质外轨型配合物和内轨型配合物 , d 轨道电子排布，算 , 磁矩的计算 , 配合物稳定性的判断测配合物的稳定性、磁性、配合物的颜色与 充习题： 已知下列配合物的分裂能 （ o） 和中心离子的电子成对能 （ P） ， 627e(2+ 3+P/7600 21000o/0400 229002O)62+ 配合物中心离子的 0) 、 3+配合物中心离子的 11) ， 2O)62+ 、 3+配合物的磁矩分别为 (12) 和 (13) （ ， 在这二种配合物中高自旋型的是 (14) 、 低自旋型的是 (15)。 （ 10） 11) (12) (13) (14) 2O)62+ (15) 3+例题： 已知 = 29930 . 实验测得 别与 F和 成八面体配离子的分裂能为 O(F) = 13916 ,O( = 34850 .(1) 写出 N)63的杂化成键过程 ;(2) 计算 N)63的 3) 分别用 性和几何构型。 (1) 3 ( ( ( ( 2F F F F 3 ( ( ( ( CNd 2s p 3 杂化d 2 s p 3 杂化(2) 63 : P > O , d 电子的排布为： (, ( 3(42 (+6 = 0 N)63: O > P, d 电子的排布为： (, ( 5(40 (+6 = 20 ) 由 定性 N)63 > 63由 d 电子的排布可知： ： N)63 o+2HN)2为酸，它的酸性比酸性弱。 练习题×2、已知某化合物的组成为其水溶液呈弱酸性，加入强碱并加热至沸有氨放出，同时产生 入 滤后再加 第一沉淀量的 1/2，该配合物的化学式为A、 2 2 H。