資源簡介

(共27張PPT)
配合物的形成
與空間結構
1．認識簡單配位化合物的成鍵特征。
2．能正確運用化學符號描述配合物的組成。
3．學會簡單配合物的實驗制備。
配合物的形成
將過量的氨水加到硫酸銅溶液中，溶液最終變成深藍色。
[Cu(NH3)4]SO4
硫酸四氨合銅
將[Cu(NH3)4]SO4溶于水，[Cu(NH3)4]SO4發生下列電離:
[Cu(NH3)4]SO4=== [Cu(NH3)4]2++ SO42-
說明[Cu(NH3)4]2+中Cu2+和NH3分子之間存在較為強烈的相互作用。
四氨合銅離子
配合物的形成
配合物的形成
在水溶液中，Cu2+與NH3分子是如何結合成[Cu(NH3)4]2+的呢？
配體
中心離子
Cu2+
（具有空軌道）
Cu2+
NH3
H3N
H3N
NH3
配位鍵
孤電子對
NH3分子中氮原子的孤電子對進入Cu2+的空軌道，Cu2+與NH3分子中的氮原子通過共用氮原子提供的孤電子對形成配位鍵。
配合物的形成
Cu
NH3
NH3
H3N
NH3
2+
SO4
配體
配位鍵
配離子
中心離子
由提供孤電子對的配位體與接受孤電子對的中心原子以配位鍵結合形成的化合物稱為配位化合物，簡稱配合物。
2-
硫酸四氨合銅
配合物的形成
配位數
[Cu(NH3)4]SO4
配位體
中心原子
外界（離子）
內界（配離子）
硫酸四氨合銅
①配離子念法：配位數→配體名稱→合→中心原子（離子）名稱
②配合物→類似于鹽（酸、堿）的念法
配合物的命名
配合物中外界中的離子能電離出來,而內界中的離子不能電離出來。
配合物的形成
Zn2+提供空軌道接受孤電子對，是中心原子；
NH3分子中N原子提供孤電子對，是配位原子，NH3分子是配位體；
[Zn(NH3)4]2+中，Zn2+的配位數為4。
[Zn(NH3)4]SO4中，Zn2+與NH3分子以配位鍵結合，形成配合物的內界[Zn(NH3)4]2+，SO42-為配合物的外界。
配合物的形成
思考：配位鍵形成的條件是什么？
一方提供孤電子對(配體)
一方提供空軌道
在Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、H2O、NH3、CO、F-、CN-中
中心原子：
配位體：
Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+
H2O、NH3、CO、F-、CN-
配合物的形成
中心原子(離子)：提供空軌道，接受孤電子對。
通常是過渡元素的原子或離子，如Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Co3+、Cr3+等；
其他可提供空軌道的粒子有H+、B、Al。
配位體：提供孤電子對的分子或離子，
通常是含第ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素形成的分子或離子,如NH3、CO、H2O、F-、Cl-、OH-、CN-、SCN-等。
中心原子
具有空軌道的原子或離子，常是過渡金屬的原子或離子。
配位原子
提供孤電子對的原子，常是ⅤA ⅥA ⅦA族原子。
不一定，有的配合物沒有外界。如Fe(CO)5、Fe(SCN)3。
有的配合物有多種配體。如[Cu(NH3)2(H2O)2] SO4、[Co(SO4)(NH3)5]Br、[Co(NH3)5Br]SO4。
思考：配合物一定是由內界和外界組成嗎？
配合物的形成
配合物整體(包括內界和外界)顯電中性，外界離子所帶電荷總數等于配離子的電荷數。
如K3[Fe(CN)6]，外界總電荷數為＋3，內界為－3，又知CN－為－1價，中心原子Fe為＋3價。
如[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O，配位體是H2O和Cl－，配位數為6。
一個中心原子(離子)可同時結合多種配位體。
配合物的結構特點
配合物的結構特點
配合物的內界不僅可為陽離子、陰離子，還可以是中性分子。
如K3[Fe(CN)6]，內界為[Fe(CN)6]3－，Fe(CO)5為電中性，沒有外界。
對于具有內外界的配合物，中心原子和配位體通過配位鍵結合，一般很難發生解離；內、外界之間以離子鍵結合，在水溶液中較易電離。
可以通過實驗方法確定有些配合物的內界和外界，如[Co(NH3)5Cl]Cl2，由于外界的Cl－易電離，可以通過實驗測定外界含有的Cl－個數，從而確定配合物的化學式。
配合物 配離子 中心原子（離子） 配位原子 配位體 配位數
[Co(NH3)6]Cl3
[Cu(H2O)4]SO4
[Fe(H2O)6]2(SO4)3
[Ag(NH3)2]OH
[Cu(NH3)4]SO4
6
Co3+
N
[Cu(H2O)4]2+
Cu2+
O
H2O
4
[Fe(H2O)6]3+
Fe3+
O
H2O
6
[Ag(NH3)2]+
Ag+
N
NH3
2
[Cu(NH3)4]2+
Cu2+
N
NH3
4
[Co(NH3)6]3+
NH3
配位鍵的表示方法
H
O
H
H
Cu
H2O
H2O
H2O
OH2
2+
[Cu(H2O)4]2+
(電子對給予體)A→B(電子對接受體)或A—B
+
Cu
NH3
NH3
H3N
NH3
2+
SO4
[Cu(NH3)4]SO4
H3O+
配位鍵
②配位鍵同樣具有飽和性和方向性,一般來說，多數過渡金屬的原子或離子形成配位鍵的數目是基本不變的，如Ag＋形成2個配位鍵；Cu2＋形成4個配位鍵等。
①配位鍵是一種特殊的共價鍵，配位鍵與共價鍵性質完全相同。
③H3O+、NH4+中含有配位鍵。
判斷配位鍵的常用方法
①看成鍵原子(或離子)的特點，一方提供空軌道，另一方有孤電子對；
②看成鍵原子(或離子)雙方的成鍵能力，成鍵能力一般等于8－最外層電子數，或等于最外層電子數，超出成鍵能力的鍵為配位鍵；
③看化學式的寫法，一般“·H2O”這樣含結晶水類的微粒中均含有配位鍵。
思考與討論
NH3有孤電子對,H+有空軌道,NH3中的孤電子對進入H+的空軌道,兩者共用形成配位鍵。
共價鍵有飽和性,但NH3為什么仍能與H+結合生成NH4+呢
配合物的空間結構
含有兩種或兩種以上配位體的配合物，若配位體在空間的排列方式不同，就能形成不同幾何構型的配合物。
如Pt(NH3)2Cl2就有順式和反式兩種異構體。
順式Pt(NH3)2Cl2和反式Pt(NH3)2Cl2的顏色、在水中的溶解性等性質有一定差異。
配合物的空間結構
配合物離子的空間結構
過渡金屬元素（特別是過渡金屬元素的離子）一般都能形成配合物。因為過渡金屬原子或離子都有接受電子對的空軌道，它們都能與可提供孤電子對的分子或離子以配位鍵結合形成配合物。
配合物的中心原子、配位體的種類和數目不同，可以形成不同空間結構的配合物。
配位數 雜化軌道類型 空間結構 結構示意圖 實例
2 sp 直線形 [Ag(NH3)2]＋ [Cu(NH3)2]＋
4 sp3 正四面 體形 [Zn(NH3)4]2＋ [ZnCl4]2－
sp2d (dsp2) 平面正 方形 [Ni(CN)4]2－ [Cu(NH3)4]2＋
6 sp3d2 (d2sp3) 正八 面體 [AlF6]3－ [Co(NH3)6]3＋
配合物離子的空間結構
配合物內界中共價鍵數目的判斷
若配位體為單核離子如Cl－等，可以不予計入；
若為分子，需要用配位體分子內的共價鍵數乘以該配位體的個數；
此外，還要加上中心原子與配位體形成的配位鍵，這也是共價鍵。
例如：配合物[Co(NH3)4Cl2]Cl的共價鍵數為
3×4＋4＋2＝18
1．向盛有CuSO4溶液的試管中滴加濃氨水，先生成難溶物，繼續滴加濃氨水，難溶物溶解，得到深藍色透明溶液。下列對此現象的說法正確的是(　　)
A．反應后溶液中不存在任何沉淀，所以反應前后Cu2＋的濃度不變
B．沉淀溶解后，生成深藍色的配離子[Cu(H2O)4]2＋
C．該實驗能證明[Cu(NH3)4]2＋比Cu(OH)2穩定
D．在配離子[Cu(NH3)4]2＋中，Cu2＋提供孤電子對，NH3提供空軌道
C
2．關于配合物[Zn(NH3)4]Cl2的說法正確的是(　　)
A．配位數為6
B．配位體為NH3和Cl－
C．[Zn(NH3)4]2＋為內界
D．Zn2＋和NH3以離子鍵結合
C
3. 某配合物W的化學式為[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O，下列說法正確的是(　　)
A．中心離子Ti4＋提供空軌道
B．0.01 mol·L－1的W溶液中c(Cl－)＝0.02 mol·L－1
C．基態鈦原子的外圍電子數為2
D．該配合物的配體為H2O
B

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