第十九章-配位化合物课件.ppt

1、本章基本要求本章基本要求 1 1、理解配合物的基本概念（定义、组成、理解配合物的基本概念（定义、组成、类型和配合物的命名）类型和配合物的命名）2 2、掌握配位化合物的价键理论及其应用，、掌握配位化合物的价键理论及其应用，了解配位化合物的晶体场理论。了解配位化合物的晶体场理论。第一节第一节 配合物的基本概念配合物的基本概念 第二节第二节 配位化合物的化学键理论配位化合物的化学键理论 价键理论和晶体场理论价键理论和晶体场理论一、定义：一、定义：中心元素与可给出电子对或多个不定域电子的物种以中心元素与可给出电子对或多个不定域电子的物种以配位键形成的复杂分子或离子称为配位键形成的复杂分子或离子称为配位

2、个体配位个体，含有配位个，含有配位个体的化合物称为体的化合物称为配合物配合物。不带电荷的配位个体称不带电荷的配位个体称配位分子配位分子，配位分子本身就是，配位分子本身就是配合物；带电荷的配位个体称为配合物；带电荷的配位个体称为配离子配离子。配位分子和含有配离子的化合物统称为配合物。配位分子和含有配离子的化合物统称为配合物。1 1、中心元素中心元素:又称配合物形成体又称配合物形成体,为价层有空轨道的原子为价层有空轨道的原子或离子或离子 2 2、配位体配位体:含有孤电子对或含有孤电子对或键电子的物种键电子的物种强调：配合物的特征就是含有配位键强调：配合物的特征就是含有配位键 配离子与配合物在概念上

3、是不同的，但习惯上配离子与配合物在概念上是不同的，但习惯上却不严格区分却不严格区分二、组成：二、组成：一般情况下，由外界和内界组成。一般情况下，由外界和内界组成。1 1、内界：由中心元素与配位体以配位键组成的单元、内界：由中心元素与配位体以配位键组成的单元2 2、外界：其它部分、外界：其它部分例：例：Co(NHCo(NH3 3)6 6ClCl3 3 K K3 3Fe(CN)Fe(CN)6 6 Pt(NH Pt(NH3 3)2 2ClCl4 4 Pt(NH Pt(NH3 3)6 6PtClPtCl4 4 3 3、配位原子配位原子:配位体中与中心元素直接键合的原子配位体中与中心元素直接键合的原子4

4、 4、配位数、配位数:直接与中心元素直接键合的配位原子的数直接与中心元素直接键合的配位原子的数目目 根据配体中所含的配位原子数目，可将配体分为根据配体中所含的配位原子数目，可将配体分为单齿配体单齿配体和和多齿配体多齿配体。只含有一个配位原子的配体称。只含有一个配位原子的配体称为为单齿配体单齿配体，含有两个或两个以上配位原子的配体称，含有两个或两个以上配位原子的配体称为为多齿配体多齿配体,同一配体的多个配位原子直接与同一中同一配体的多个配位原子直接与同一中心元素形成环状结构称为心元素形成环状结构称为鳌合配体鳌合配体。三、配合物的命名三、配合物的命名(自学为主自学为主)符合一般无机物命名原则。符合

5、一般无机物命名原则。1 1、总顺序：、总顺序：配体数目配体数目(大写大写),),配体名称配体名称,“,“合合”,”,中心元素名中心元素名(氧化氧化态态)多配体间用多配体间用“”分开分开2 2.多配体命名顺序：多配体命名顺序：阴离子配体在前，阳离子、中性配体随后；阴离子配体在前，阳离子、中性配体随后；无机配体在前，有机配体在后；无机配体在前，有机配体在后；同类配体：按配位原子符号的英文字母顺序排列；同类配体：按配位原子符号的英文字母顺序排列；若配位原子也相同，少原子数配体在前；若原子数若配位原子也相同，少原子数配体在前；若原子数亦同，则按其结构式中与配位原子相连原子的符号亦同，则按其结构式中与配

6、位原子相连原子的符号英文字母顺序排列。英文字母顺序排列。在在H2O的影响下，的影响下，Fe3+的的1个个4s空轨道，空轨道，3个个4p空轨空轨道，道，2 个个4d空轨道进行杂化，分别与空轨道进行杂化，分别与 6个含孤对电个含孤对电子的子的H2O形成形成6个配位键，形成个配位键，形成Fe(H2O)63+。当当Fe3+与与CN接近时，在接近时，在CN的影响下，的影响下，Fe3+的的5个个3d电子挤到电子挤到3个个3d轨道中，空出轨道中，空出2个个3d轨道，轨道，Fe3+分别与分别与6个含孤对电子的中的个含孤对电子的中的C原子形成原子形成6个个配位键，生成配位键，生成Fe(CN)63 1 1.外轨型

7、和内轨型配合物。外轨型和内轨型配合物。2 2.低自旋和高自旋配合物。低自旋和高自旋配合物。3 3.中心元素的杂化类型与其电子层结构和配体中心元素的杂化类型与其电子层结构和配体中配位原子的电负性有关。中配位原子的电负性有关。一般一般,配位原子的电负性值小，易给出电子对，配位原子的电负性值小，易给出电子对，对中心元素的结构影响较大，可能发生重排。对中心元素的结构影响较大，可能发生重排。Ag(NH3)2+Zn(NH3)42+FeF63-4.4.配位数规律：配位数规律：中心元素电荷中心元素电荷 +1 +2 +3 +4 常见配位数常见配位数 2 4(6)6(4)6(8)5.5.几何异构、旋光异构（了解）

8、几何异构、旋光异构（了解）不同配体在中心元素周围空间排列位置不同产不同配体在中心元素周围空间排列位置不同产生的异构现象生的异构现象 顺式顺式 反式反式 小结：小结：VBVB法对配合物的几何构型分析较直观和满法对配合物的几何构型分析较直观和满意，但不能说明其颜色、稳定性与意，但不能说明其颜色、稳定性与d d电子的关系。电子的关系。H3 N Cl Cl NH3PtH3 N Cl H3 N Cl Pt二、配合物的晶体场理论二、配合物的晶体场理论(了解了解)立论立论:配体对中心元素的结构发生影响，简并的配体对中心元素的结构发生影响，简并的d d轨道发轨道发生分裂生分裂 1 1、d d轨道能级的分裂轨道

9、能级的分裂 八面体场中八面体场中d d轨道的分裂轨道的分裂 2 2、分裂能及影响因素、分裂能及影响因素 分裂后最高分裂后最高d d轨道与最低轨道与最低d d轨道之间的能量差。轨道之间的能量差。分裂能与中心元素的电荷和配体的性质等有关。分裂能与中心元素的电荷和配体的性质等有关。P75P75(1）轨道方向）轨道方向正对配体：正对配体：dz2,dx2y2(2）轨道方向）轨道方向不正对配体不正对配体:dxy,dxz,dyz二重简并二重简并 d 或或 eg三重简并三重简并 d 或或 t2gE0 6Dq-4Dqd x 2-y 2 d z 2 d xy d xz d yz 自由离子自由离子Es=0Dq球形场

10、球形场八面体场八面体场 0=10Dq 3、电子排布与高、低自旋、电子排布与高、低自旋 中心元素中心元素d电子的排布遵循原子结构电子排布原电子的排布遵循原子结构电子排布原理，并受分裂能的影响。理，并受分裂能的影响。d47 则可能有两种排布方式，究竟是高自旋或则可能有两种排布方式，究竟是高自旋或是低自旋，主要取决于电子成对能是低自旋，主要取决于电子成对能P与分裂能与分裂能o的的相对大小。相对大小。p主要由中心元素确定；主要由中心元素确定；o主要与配体有关。主要与配体有关。4、对颜色的解释、对颜色的解释 d-d跃迁。跃迁。因此因此d19配离子有色；配离子有色；d0、d10配离子无色配离子无色.5、晶体场稳定化能、晶体场稳定化能CFSE d电子在分裂后的电子在分裂后的d轨道中重新分布，导致体系轨道中重新分布，导致体系总能量下降，体系总能量总能量下降，体系总能量(比球形对称场比球形对称场)的降低值的降低值 它与它与d电子数和晶体场的强弱有关。电子数和晶体场的强弱有关。本章结束本章结束