高中化学 配合物竞赛课件.ppt

配位化学基础知识第一节配位化学基础知识§1-1配位化学的历史及有关术语络合物complex一.配合物定义：广义的定义(IUPAC)：凡原子B或原子团C与原子A结合而成的分子或离子。二、配合物的组成及其有关术语：按成键方式分类按配位原子数目分类异性双位配体（两可配体）：桥连配体：影响配位数的因素：§1-2配合物的类型双核配合物§1-3配合物的命名例1：[Fe(CN)6]4-二、配体的次序：练习：[Cu(acac)(bpy)(py)]+三、含配阴离子的配合物：六、键合异构体的命名②在配体名称后写出配位原子的符号：§1-4配合物的空间构型二、空间构型2.配位数为3：3.配位数为4：4.配位数为5（较少见）：5.配位数为6：6.配位数为7（很少见）：§1-5配合物的异构现象一、几何异构：二、光学异构（旋光异构、手性异构、光活性异构）：已证明：手性分子的充分必要条件是不具备任意次的旋转反映轴Sn。例：M(AA)2XY型例：M(AA)(BB)X2型例：M(AA)X2Y2型三、键合异构:四、电离异构五、配位异构第二节配合物的化学键理论2-2-1价键理论2内轨型和外轨型配合物3价键理论的优点配位数一定程度上解释了配合物的磁性3d不能预测配合物的高、低自旋状态2-2-2晶体场理论(CFT)1晶体场理论的要点2d轨道在晶体场中的分裂正八面体配体场的离子能量重心守恒规则：②正四面体晶体场中的d轨道d轨道在正四面体晶体场中的能级分裂正八面体和平面正方形配合物结构图dxy3影响的因素及光谱化学序列金属离子（M）配体的影响(金属离子相同时)4电子成对能(P)与配合物自旋状态正八面体d5体系的两种电子排布情况电子成对所需能量①>P：吸收光波长/nm晶体场理论的优、缺点：第三节配合物稳定性1.化学体系的稳定性的表征2.稳定常数的表示方法累积稳定常数：二、金属离子性质对配合物稳定性的影响2.金属离子与配体以共价键为主时：3.晶体场稳定化能对配合物稳定性的影响高自旋配合物的晶体场稳定化能1.配体的碱性例：X-CH2COOH(X=BrIPhn-BuMe3C)2.配体的螯合效应S>0螯合物与非螯合物的热力学参数比较：⑶螯环的大小和数目对配合物稳定性的影响四、软硬酸碱规则与配合物稳定性硬碱：硬硬酸倾向于同硬碱反应软酸倾向于同软碱反应②软酸软碱体系：①判断配合物的稳定性硬酸金属离子与配位原子不同的配体形成的配合物的稳定性顺序为：K4[Mn(NCS)6]1.化学体系的稳定性的表征[Ag(NH3)2]+Ag＋+2NH3这反应的程度非常小平衡常数Ki很小；相反Ag＋+2NH3[Ag(NH3)2]+反应平衡常数K稳很大；K稳＝1/KiKi不稳常数也叫离解常数例题11.0dm30.10mol·dm-3CuSO4溶液中加入6.0mol·dm-3的NH3·H2O1.0dm3求平衡时溶液中Cu2＋的浓度。(K稳Cu(NH3)42＋=2.09×1013)例1解：Cu2＋+4NH3Cu(NH3)42＋已知0.1/26.0/20已知:在25℃时HCN的Ka=4.93×10-10[Zn(CN)4]2－的K稳=1.0×1016求反应:[Zn(CN)4]2－+4H+＝Zn2++4HCN的K。例3已知:AgCl的Ksp=1.8×10-10Ag(NH3)2＋的K稳=1.7×107要使0.20mol的AgCl固体溶于1.0dm3氨水中(忽略体积变化)问氨水的原始浓度最少需多大才行?解：设需NH3原浓度为x则AgCl＋2NH3＝Ag(NH3)2＋＋Cl－K平：x-0.40.200.20mol·L-1Ag(NH3)2++e＝Ag(s)+2NH3øAg(NH3)2+/Ag标准态时：cAg(NH3)2+＝1.0cNH3=1.0cAg+=?cAg+=cAg(NH3)2+/K稳·c2NH3＝1/K稳①标态下：2Fe3++2I－＝2Fe2++I2自发否？∴氧化剂的Fe3＋/Fe2＋＝øFe3＋/Fe2＋+0.0592lg＝0.77+0.0592lg＝0.77+0.0592×(-7)＝0.36V还原剂I2/