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第六章 配位化合物的结构和性质
6.1概述 ●配位化合物:又称络合物,是一类含有中心金属原子(M)和若干配位体 (L)的化合物(ML)。 ★中心原子M通常是过渡金属元素的原子(或离子),具有空的价轨道。 ★配位体L则有一对或一对以上孤对电子。 ★M和L之间通过配位键结合,成为带电的配位离子,配位离子与荷异性电荷 的离子结合,形成配位化合物。 ★有时中心原子和配位体直接结合成不带电的中性配位化合物分子 ●单核配位化合物:一个配位化合物分子(或离子)中只含有一个中心原子。 ●多核配位化合物:含两个或两个以上中心原子。 ●金属原子簇化合物:在多核配位化合物中,若M-M之间有键合称为金属原 子簇化合物。 ●配位化合物是金属离子最普遍的一种存在形式。 ●金属离子和不同的配位体结合后,性质不相同,可以进行溶解、沉淀、萃取, 以达到合成制备、分离提纯、分析化验等目的。 ●化学工业上,一些重要的催化剂是配位化合物
6.1 概述 ●配位化合物：又称络合物，是一类含有中心金属原子（M）和若干配位体 （L）的化合物（MLn ）。 ★中心原子M通常是过渡金属元素的原子（或离子），具有空的价轨道。 ★配位体L则有一对或一对以上孤对电子。 ★ M和L之间通过配位键结合，成为带电的配位离子，配位离子与荷异性电荷 的离子结合，形成配位化合物。 ★有时中心原子和配位体直接结合成不带电的中性配位化合物分子。 ●单核配位化合物：一个配位化合物分子（或离子）中只含有一个中心原子。 ●多核配位化合物：含两个或两个以上中心原子。 ●金属原子簇化合物：在多核配位化合物中，若M—M之间有键合称为金属原 子簇化合物。 ●配位化合物是金属离子最普遍的一种存在形式。 ●金属离子和不同的配位体结合后，性质不相同，可以进行溶解、沉淀、萃取， 以达到合成制备、分离提纯、分析化验等目的。 ●化学工业上，一些重要的催化剂是配位化合物
1.配位体 ●每个配位体至少有一个原子具有一对(或多对)孤对电子,或分子中有π电 子。如,N、O、C、P、S、Cl、F等。 ●根据配位体所提供的络合点数目和结构特征,可将配体分成以下几类: 1.单啮配位体:只有一个配位点的配体。 如:NH3,形成的单核配位离子比单个金属离子大(半径增大),使正、负 离子间静电引力下降,溶解度增大,不易沉淀,AgCl能溶于氨水,生成银氨 络离子。 2.非螯合多啮配位体:配体有多个配位点,但受几何形状限制不能与同一金属 离子配位 如:PO3、CO32等,一个配体与多个金属离子配位,每个金属离子与若干个 这样的配位体配位,形成的多核配位化合物,往往是不溶性沉淀,常作沉淀 剂 3.螯合配位体:一个配位体的几个配位点能直接和同一个金属离子配位。 不带电的单核螯合分子,水中难溶,易溶于有机溶液中,常作萃取络合剂, 如:乙酰丙酮铝Al(acac),) 带电的单核螯合离子一般很难从水中沉淀出来,这种配位体可作掩蔽剂,如 酒石酸盐、EDIA等都是这类掩蔽剂
1. 配位体 ●每个配位体至少有一个原子具有一对（或多对）孤对电子，或分子中有π 电 子。如，N、O、C、P、S、Cl、F等。 ●根据配位体所提供的络合点数目和结构特征，可将配体分成以下几类： 1.单啮配位体：只有一个配位点的配体。 如：NH3 ，形成的单核配位离子比单个金属离子大（半径增大），使正、负 离子间静电引力下降，溶解度增大，不易沉淀，AgCl能溶于氨水，生成银氨 络离子。 2. 非螯合多啮配位体：配体有多个配位点，但受几何形状限制不能与同一金属 离子配位。 如：PO4 3-、CO3 2-等，一个配体与多个金属离子配位，每个金属离子与若干个 这样的配位体配位，形成的多核配位化合物，往往是不溶性沉淀，常作沉淀 剂。 3. 螯合配位体：一个配位体的几个配位点能直接和同一个金属离子配位。 不带电的单核螯合分子，水中难溶，易溶于有机溶液中，常作萃取络合剂， （如：乙酰丙酮铝Al(acac)3 ，） 带电的单核螯合离子一般很难从水中沉淀出来，这种配位体可作掩蔽剂，如 酒石酸盐、EDTA等都是这类掩蔽剂
★右图示出[Co(EDTA配位 离子中,一个EDTA螯合配位 体和Co3+螯合的情况 Co O C Co(EDTA配位螯合离子的结构 (4)π键配位体:含有π电子的烯烃、炔烃、芳香烃等也可作配体。 如:C2H4、丁二烯、CO、C6H6、C3H3等都是。 ★在配位化合物的结构中,一个配位体同时和n个不同的金属原子M配位 时,常在配位体前加μn一记号,例如Fe3CO10(2-CO)2,表示有2个 CO分别同时和2个Fe原子结合。若一个配位体有n个配位点与同一金属原 子结合,则在配位体前标上m一记号,例如(n3-C5H3)2Fe,表示每个 C5H都有5个配位点和同一个Fe原子结合
[Co(EDTA)]-配位螯合离子的结构 ★右图示出[Co(EDTA)]-配位 离子中，一个EDTA螯合配位 体和Co3+螯合的情况。 （4）键配位体：含有π 电子的烯烃、炔烃、芳香烃等也可作配体。 如：C2H4、丁二烯、CO、C6H6、C5H5等都是。 ★在配位化合物的结构中，一个配位体同时和n 个不同的金属原子M配位 时，常在配位体前加μn－记号，例如 Fe3 (CO)10·(μ2－CO)2，表示有2个 CO 分别同时和2个Fe原子结合。若一个配位体有n个配位点与同一金属原 子结合，则在配位体前标上η n－记号，例如(η5－C5H5 ) 2 Fe，表示每个 C5H5都有5 个配位点和同一个Fe原子结合
2.配位化合物结构理论的发展 阐明配位化合物结构的重要理论: ●价键理论 ●晶体场理论 ●分子轨道理论 ●配位场理论
2. 配位化合物结构理论的发展 阐明配位化合物结构的重要理论： ●价键理论 ●晶体场理论 ●分子轨道理论 ●配位场理论