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zyy816

至尊木虫 (著名写手)

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[求助] 求无机化学中配位化合物那一章的讲稿课件

求无机化学中配位化合物那一章的讲稿课件
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比如下面的讲稿，再加上ppt

9    配位化合物

对我们来说，配位化合物（简称配合物）其实早已接触过了。溶液中的白色AgCl沉淀可溶于NH3 H2O而转化为无色透明的溶液，是由于生成了配离子[Ag(NH3)2]+；浅蓝色Cu(OH)2沉淀溶于NH3 H2O而转化为深蓝色溶液，也是因生成配离子[Cu(NH3)4]2+的缘故。

早在1704年，一位德国美术颜料制造者狄斯巴赫（Diesbach）就以牛血、草灰等为原料，制得了黄血盐K4[Fe(CN)6]，并由之制得一种鲜艳的蓝色颜料普鲁斯蓝Fe4[Fe(CN)6]（现代结构分析测定，其化学式可表示为KFe[Fe(CN)6]），这两种化合物都属于配合物。对配合物开始进行研究，则是1799年塔萨厄尔（B.M.Tassaert）在实验室中制得[Co(NH3)6]Cl3之后。早期的研究者把这类化合物称为络合物，原为复杂化合物的意思。因为这些化合物大多可由几种已知独立存在的化合物进一步结合而成。例如，CuSO4溶液中加入过量NH3 H2O，可使溶液变为深蓝色。在这个溶液中，可以分离出化学式为CuSO4 4NH3的化合物。现在我们知道其中含有的配离子为[Cu(NH3)4]2+，而在当初由于对这类化合物形成时的化学结合力和结构不清楚而称之为络合物，以示其组成和结构的复杂性。

由于配合物组成和结构的复杂性，而且种类繁多，要给配合物下一个完整、严密的定义是困难的。初学时可以这样简单地认识：由中心离/原子与一定数目的配位体（分/离子）以配位键相结合，形成具有一定空间几何构型和稳定性的配离子（[Cu(NH3)4]2+），或不带电的中性配合物（[CoCl3(NH3)3]）等，统称为配合物。更简单地说，凡由配离子或中性配合物组成的化合物统称为配合物。

配合物几乎涉及化学科学的各个领域。在无机化学中，对于元素，尤其是过渡元素及其化合物的研究总是涉及配合物；组成的定性和定量分析也常常离不开配合物；生物化学也与配合物有密切关系，如维生素B12就是Co的配合物；有机合成中许多重要的反应是通过配合物的催化作用而实现的；大量配合物的合成也推动了结构化学的发展。配合物在化学工业和生活中也起着重要作用。总之，配合物在整个化学领域中具有极为重要的理论和实践意义。对配合物的研究已发展成一个重要的化学分支－配位化学。在本课程中，将从配合物的基本概念出发，对其有关化学问题作一初步介绍。

9．1  配位化合物的基本概念
9．1．1  配位化合物的组成
在配合物的分子中，有一个带正电的中心离子，在中心离子的周围结合着负离子或中性分子，这样组成了配离子，是配合物的内界；不在内界的其它离子，距中心离子较远，构成配合物的外界。通常把内界即配离子用方括号括起来，而外界写在方括号的外面。如[Cu(NH3)4]SO4配合物，Cu2+是中心离子，[Cu(NH3)4]2+是配合物的内界，SO42-是外界。

当配合物溶于水时，外界离子容易解离出来，而配离子很稳定，很难解离。[Cu(NH3)4]SO4溶于水时，按下式解离：

[Cu(NH3)4]SO4---> [Cu(NH3)4]2+＋SO42-

因此，在[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入BaCl2溶液便产生BaSO4沉淀，而加入少量NaOH，并不产生Cu(OH)2沉淀。有些配合物的内界不带电荷，其本身就是一个中性配合物，例如：[PtCl2(NH3)2]、[CoCl3(NH3)3]等，这些配合物便只有内界而没有外界，在水溶液中几乎不解离出离子。为了更好地认识配合物（特别是内界）组成，下面对有关概念分别加以讨论。

1  中心离/原子

在配合物的内界，有一个带正电荷的离子（或原子），位于配合物的中心位置，称为配合物的中心离/原子或配合物的形成体，它是配合物的核心。配合物的形成体通常是金属离子，尤其以过渡金属离子居多；某些金属原子及高氧化态的非金属元素也可作为配合物的形成体，如Ni(CO)4及Fe(CO)5中的Ni及Fe，和[SiF6]2-中的Si4+。

2  配位体

在配合物中，与中心离/原子以配位键结合的离/分子称为配位体，简称配体。如[Cu(NH3)4]2+中的NH3、[Fe(CN)6]4-中的CN-，它们与中心离子结合成为配合物内界。

原则上，任何具有未共用电子对（孤对电子）并且可以给出与金属离子形成配位键的分/离子，都可以作为配体。例如NH3、H2O、OH-、X-和CN-等。

实际上，任何配体通常都含有电负性较大的元素（C、N、O、S、F、Cl、Br、I等），形成的配体可以是分子（NH3、H2O等），也可以是离子（OH-、X-、CN-等）。在配体中给出孤对电子的原子称为配位原子，如NH3中的N、H2O和OH-中的O、CN-中的C等原子。

配体可按其所含配位原子数分为单基（单齿）配体和多基（多齿）配体。单齿配体只含一个配位原子且与中心离子只形成一配位键，其组成比较简单，如上述的NH3、H2O、OH-、X-、CN-等。多齿配体含有两个或两个以上的配位原子，它们与中心离子可以形成多个配位键，其组成比较复杂，多数是有机化合物。其中较简单的如乙二胺（H2NCH2CH2NH2，常用en表示），在它的分子中有两个配位原子N。再如草酸根（-O2CCO2-，常用ox表示），含有两个配位原子O。由多齿配体与同一中心离子形成的配合物又称螯合物。

3  配位数

在配体中，直接与中心离/原子结合成键的配位原子的数目称为中心离子的配位数，一般中心离子的配位数为偶数，而最常见的配位数为6，配离子具有八面体构型。配位数为4的也较常见，配离子有平面正方形或四面体的构型。而Ag+、Cu+、Au+等则大多形成配位数为2的配离子。具有一定配位数和特定几何构型，是配合物的特征之一。

对某一金属离子来说，常表现有一特征配位数，如Zn2+、Cd2+、Pd2+、Pt2+等的特征配位数为4；Co3+、Fe2+、Fe3+、Pt4+等的特征配位数为6。特征配位数是金属离子形成配合物时的代表性配位数，并非是唯一的配位数。例如Ni2+等就既能形成配位数为6的配合物，也能形成配位数为4的配合物。由单齿配体形成的配合物，中心离子的配位数就是与它配位的配体个数，而含有多齿配体时，则不能仅从与中心离子结合的配体个数来确定配位数。

4  配离子电荷

一个配合物同其它一般化合物一样应呈电中性，即净电荷数为零。在配合物的内界，可以带正电荷而称为配阳离子，也可以带负电荷而称为配阴离子，或者不带电荷而称为配合分子。而一个配离子所带的电荷。应等于中心离子和所有配体电荷的代数和。

根据上述原则很容易算出各个配离子的电荷。配离子都应与电荷数相等的异号离子相结合，才能形成电中性的配合物，因此配离子的电荷数也可以从外界离子的电荷数来确定。

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