络合物和螯合物

络合物和螯合物

络合指的是过渡金属离子(Cu2+,Fe2+,Co2+,Ni2+等)也就是配位中心离子与有孤对电子的非金属元素(比如说N O Cl S P)也就是配位原子发生作用,这种作用是指配位原子的孤对电子进入金属离子的空轨道,从而形成配位键,以前曾称做络合键;螯合指一个有机分子中有多个配位原子跟中心离子进行配位,这样就形成了一个环状的配位化合物;所以,螯合剂一定是络合剂,但络合剂不一定是螯合剂,因为不一定在配位后能够形成环状结构。

配位化学中的螯合物(Chalet)是一种特殊的络合物。在其化学结构中,配位体(Ligands)通过配位基和自身的碳链与金属离子形成环状结构。该环状结构如同蟹、虾等动物(配位体)以螯足夹持着金属离子。因此,这种络合物被形象地称为螯合物。配位体又称螯合剂(Chelating Agents)。如柠檬酸、草酸、水杨酸、酒石酸、乙二胺四醋酸(EDTA)及氨基酸等都是螯合剂。

第六章 配位化合物和簇合物的结构与性质 基础训练

第六章配位化合物和簇合物的结构与性质基础训练 1、简答题 (1)八面体高自旋配合物稳定化能最大的d电子数目是多少?为什么? 答:八面体高自旋配合物应为弱场,即。CFSE最大的是d3和d8。两者的d 电子排布分别为, 若忽略成对能,CFSE按下式计算 式中,n为排布在轨道中的d电子数,m为排布在轨道中的d电子数,计算给出排布时的稳定化能为 排布时的稳定化能为 其他电子排布都比这个值小,故、排布时,CFSE最大。 (2)何谓强场,何谓弱场,若同一配体与中心离子A生成强场配合物,是否与其他中心离子B也生成强场配合物? 答:为强场,为弱场。 影响分裂能的因素主要有三个方面:(a)配体的影响(b)中心离子价态的影响(c)中心离子位于周期表中周期数的影响。当固定一种配体时,分裂能还受(b)、(c)两种因素的影响,因此当配体与A生成强场配合物,同B不一定生成强场配合物。 (3)试用晶体场理论解释为什么正四面体配合物大多数是高自旋的。 答:正四面体配合物的分裂能较小,仅为正八面体的,即,一 般不超过成对能P,即。所以通常为弱场,d电子排布为高自旋态。

(4)为什么过渡金属元素的化合物大多有颜色? 答:过渡金属元素化合物,中心金属离子的d轨道,在配体作用下,能级发生分裂,在光的作用下,处于不同能级的d电子发生跃迁,并伴随光的吸收或发射,这种跃迁称为跃迁。由于能级较小,所以跃迁频率一般在近紫外区和可见光区,因此过渡金属化合物一般都具有颜色。 (5)为什么正八面体弱场配合物组态、强场组态有姜-泰勒效应? 答:对于中心离子为组态弱场的电子排布,有两种情况: 这两种排布能级是二重简并的。 对于组态强场的电子排布也有两种情况: 这两种排布能级也是二重简并的。 对于正八面体配合物如果是对称的非线性分子,与组态都有二重简并能级,化合物不稳定,一定要发生畸变,所以具有姜-泰勒效应。 (6)根据分子轨道理论,配体中心离子可以形成反配位键、配位键或无 键作用,请写出三种键型对分裂能影响的次序。 答:不同键型对分裂能影响的次序如下: 反配位键>无键作用>配位键 (7)试用分子轨道理论阐明、和配位场强弱的次序。 答:根据(9)给出配体与中心离子形成不同化学键对分裂能的影响的次序说明:配体具有空的轨道与中心离子作用形成反配位键,使分裂能增大, 排在光谱序列的强场部分;而配体仅能与中心离子形成键,无作用配体,因此对分裂能的影响属于中间顺序;对于卤素配体,因能与中心离子作用形成配位键,降低了分裂能,排在光谱派序列弱场部分。 4、计算题 (1)的成对能为,分裂能为,试写出: (a)d电子排布;(b)CFSE值;(c)电子自旋角动量。 解:(a)的电子组态为,在六配位正八面体场中d轨道发生分裂,由于分裂能小于成对能P为弱场,高自旋态,d电子排布。

简称配合物

定义 简称配合物,为一类具有特征化学结构的化合物,由中心原子或离子(统称中心原子)和围绕它的称为配位体(简称配体)的分子或离子,完全或部分由配位键结合形成。 组成 配合物由中心原子、配位体和外界组成,例如硫酸四氨合铜(Ⅱ)分子式为〔C u(NH3)4〕SO4,其中Cu2+是中心原子,NH3是配位体,SO4 2-是外界。 中心原子可以是带电的离子,如〔Cu(NH3)4〕SO4中的Cu2+,也可以是中性的原子,如四羰基镍〔Ni(CO)4〕中的Ni。周期表中所有的金属元素都可作为中心原子,但以过渡金属最易形成配合物。配位体可以是中性分子,如〔Cu(NH3)4〕SO4中的NH3,也可以是带电的离子,如亚铁氰化钾K4〔Fe(CN)6〕中的CN-。与中心原子相结合的配位体的总个数称为配位数,例如K4〔Fe(CN)6〕中Fe2+ 的配位数是6 。中心原子和配位体共同组成配位本体(又称内界),在配合物的分子式中,配位本体被括在方括弧内,如〔Cu(NH3)4〕SO4中,〔Cu(NH3)4〕2+就是配位本体。它可以是中性分子,如〔Ni(CO)4〕;可以是阳离子,如[Cu(NH3)4〕2+ ;也可以是阴离子,如〔Fe(CN)6〕4-。带电荷的配位本体称为配离子。命名方法 ①命名配离子时,配位体的名称放在前,中心原子名称放在后。②配位体和中心原子的名称之间用“合”字相连[1]。③中心原子为离子者,在金属离子的名称之后附加带圆括号的罗马数字,以表示离子的价态。④配位数用中文数字在配位体名称之前。 ⑤如果配合物中有多种配位体,则它们的排列次序为:阴离子配位体在前,中性分子配位体在后;无机配位体在前,有机配位体在后。不同配位体的名称之间还要用中圆点分开。根据以上规则,〔Cu(NH3)4〕SO4称硫酸四氨合铜(Ⅱ),〔Pt(NH3)2Cl2〕称二氯·二氨合铂(Ⅱ),K〔PtCl3(C2H4)〕称三氯·(乙烯)合铂(Ⅱ)酸钾。实际上,配合物还常用俗名,如K4〔Fe(CN)6〕称黄血盐,K3〔Fe(CN)6〕称赤血盐,Fe4〔Fe(CN)6〕3称普鲁士蓝。 价键 在配合物中,中心原子与配位体之间共享两个电子,组成的化学键称为配位键,这两个电子不是由两个原子各提供一个,而是来自配位体原子本身,例如〔Cu(NH 3)4〕SO4中,Cu2+与NH3共享两个电子组成配位键,这两个电子都是由N原子提供的。形成配位键的条件是中心原子必须具有空轨道,而过渡金属原子最符合这一条件。 分类 按配位体分类,可有:

第十六章 配 合 物

第十六章配合物 1. 写出下列各配合物或配离子的化学式: (1)硫酸四氨合铜(II)(2)氯化二氯·—水·三氨合钴(III) (3)六氯合铂(IV)酸钾(4)四硫氰·二氨合铬(III)酸铵 (5)二氰合银(I)酸根离子(6)二羟基·四水合铝(III)离子 (7)二氯·二(甲胺)合铜(II)(8)四氰合锰(II)酸六氨合铬(III) (9)三氯·(乙烯)合铂(II)酸钾 (10)氯化μ-羟基·μ-氨基四氨合钴(III)·二(乙二胺)合钴(III) 2. 命名下列各分子或离子: (1)[Ag(NH3)2]+(2)[Fe(H2O)6]3+ (3)[CuC14]2-(4)[Pt(en)3]2+ (5)[Co(NH3)4NO2Cl] (6)[Co(NH3)5Br]SO4 (7)Na3[Co(NO2)6] (8)[Cr(NH3)6][Co(CN)6] (9)[Fe(CO)5] (10)[Co(ONO)(NH3)5]C12 H O (11)[Cl(NH3)3Co CoCl(NH3)3]2+ O H Cl Cl ∣∣ (12)[······-Cl—Cu—Cl—Cu-······]n- ∣∣ Cl Cl 3. 在下列各配离子中,哪些符合EAN规则,哪些不符合EAN规则? (1)[Co(NH3)5Cl]+(2)[HgCl4]2-(3)[Fe(CN)6]4-(4)[Cu(CN)2]- (5)Mn(CO)6(6)Fe(CO)4Cl2(7)(Ph3P)Fe(CO)4(8)Cr(CO)5 4. 用EAN规则预言下列各分子或离子所形成的分子式、离子式或者化学反应方程式: (1)Cd2+的氨配合物;(2)Cr o与苯; (3)Co3+与CN-;(4)Mn与CO、NO形成配合物; (5)Re2O7与CO反应生成铼的羰基配合物; (6)1,3一丁二烯+ Fe(CO)5→ 5. 写出下列各物种的几何异构体: (1)[Pt(NH3)2NO2Cl](平面四方)(2)[Pt(py)(NH3)BrCl](平面四方) (3)[Cr(H2O)2(C2O4)2]-(4)[Pt(NH3)2(OH)2Cl2] 6. 试将下列配合物和配离子的结构式画出来: (1)顺式-[Pt(NH3)2Cl2] (2)顺式-[Co(en)2Cl2]+ (3)顺式-[Cr(NH3)4Cl2]+(4)反式-[Cr(NH3)4(OH)Cl]+ 7. 利用直接图示法推出下列各配合物类型的所有几何异构体与旋光异构体。(a、d、e、f为单齿配体中的配位原子,AB、CD为双齿配体中的配位原子) (1)[Ma3def](正八面体构型)(2)[M(AB)(CD)ef](正八面体构型) 8. 指出下列配合物中,哪些互为异构体,并写出各类异构体的名称及其特点。 (1)[Co(NH3)6][Co(NO2)6] (2)[Co(NH3)3Co(NO2)3] (3)[Pt(NH3)3(ONO2)]Cl (4)[PtCl4(en)]?2py

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