第九章 配合物及配位反应平衡:本章首先介绍配合物及其相关的基本概念,在此基础上重点掌握配合物价键理论的主要论点及其应用,理解配合物稳定常数的意义和配合平衡与其它平衡竞争时的平衡常数的定义,并进行有关的计算,掌握配合物晶体场理论的基本要点及其应用。9.1配合物组成与命名:命名顺序简介:(配体数用一、二、三等数字)配体名称+合+中心离子或原子名称(氧化数)。多种配体时,一般先简单后复杂,先离子后分子,先无机后有机。同类配体按配位原子元素符号的英文字母顺序。一些常见的配合物,也可用简称或俗名。2.配合物的价键理论
9.2配合物的化学键理论:(1)中心离子(原子)有空的价层轨道,配体有提供孤对电子的配位原子;(2)中心离子(原子)的价层轨道首先杂化,杂化类型由中心离子的价层电子构型、配位体的配位数和配位能力的强弱决定;(3)中心离子的空轨道接纳配位原子中的孤对电子而形成配位键;(4)配位化合物的空间构型由中心离子的杂化类型决定。
9.3配合物价键理论的应用:(1)由中心离子或原子的杂化类型对配合物的空间构型做出说明。(2)判断配合物的磁性:根据μ = B.M,若计算得 = 0时,则为反磁性物质;若 >0时,则为磁性物质。即由杂化类型→n→ 或由→n→杂化类型→空间构型。(3)判断配合物的类型(内、外轨型配合物)。
9.4晶体场理论1:1)晶体场理论(1)中心离子处于带负电荷(负离子或极性分子)形成的静电场中(晶体场),中心离子和配体之间靠静电结合;(2) 电子受到配体负电场(晶体场)的排斥作用,使5个价层简并的 轨道发生能级分裂,有的轨道能量升高,有的轨道能量降低。使中心离子的 电子发生重排,导致体系的能量变化,给配合物带来额外的稳定化能。(3)空间构型不同的配合物中,配位体形成的晶体场不同,d轨道的能级分裂也不同。当配位数为6时,配合物的空间构型为八面体,所产生的晶体场为八面体场。 轨道分裂后,最高 轨道的能量与最低 轨道的能量差,称为分裂能:。分裂能的大小与中心离子或原子、配体性质有关。中心离子电荷数越高,半径越大,配体的场强越强,分裂能越大。配体对分裂能的影响大致有如下顺序(光谱化学序列)。I- < Br-< S2- < SCN-< Cl- < OH-< C2O < H2O < EDTA< NH3 < en < NO < CN-< CO从配位原子来看,一般规律是: 卤素 < 氧 < 氮 < 碳。分裂能与电子成对能(P)的相对大小,决定了 构型中心离子形成的正八面体配合物中的d电子排布方式。在晶体场中, 轨道发生分裂,电子排布在低能量的轨道上,体系的能量比能级分裂前时的下降值,称为晶体场稳定化能(CFSE)。在正八面体场中,若某配合物d电子排布为 ,弱场配体配合物可不考虑电子配对能(P)对CFSE的弱化作用,则有CFSE = m + n = m(-4Dq) + n(+6Dq)说明:八面体场中, 也可以表示为 , 也可以表示为 。但在计算强场配体配合物的CFSE时,需要考虑电子成对能:CFSE = m + n + (n1 – n2 ) P其中n1为中心离子的价层d轨道的电子对总数;n2为球形场中d轨道上的电子对总数
9.5晶体场理论2:1)晶体场理论(1)中心离子处于带负电荷(负离子或极性分子)形成的静电场中(晶体场),中心离子和配体之间靠静电结合;(2) 电子受到配体负电场(晶体场)的排斥作用,使5个价层简并的 轨道发生能级分裂,有的轨道能量升高,有的轨道能量降低。使中心离子的 电子发生重排,导致体系的能量变化,给配合物带来额外的稳定化能。(3)空间构型不同的配合物中,配位体形成的晶体场不同,d轨道的能级分裂也不同。当配位数为6时,配合物的空间构型为八面体,所产生的晶体场为八面体场。 轨道分裂后,最高 轨道的能量与最低 轨道的能量差,称为分裂能:。分裂能的大小与中心离子或原子、配体性质有关。中心离子电荷数越高,半径越大,配体的场强越强,分裂能越大。配体对分裂能的影响大致有如下顺序(光谱化学序列)。I- < Br-< S2- < SCN-< Cl- < OH-< C2O < H2O < EDTA< NH3 < en < NO < CN-< CO从配位原子来看,一般规律是: 卤素 < 氧 < 氮 < 碳。分裂能与电子成对能(P)的相对大小,决定了 构型中心离子形成的正八面体配合物中的d电子排布方式。在晶体场中, 轨道发生分裂,电子排布在低能量的轨道上,体系的能量比能级分裂前时的下降值,称为晶体场稳定化能(CFSE)。在正八面体场中,若某配合物d电子排布为 ,弱场配体配合物可不考虑电子配对能(P)对CFSE的弱化作用,则有CFSE = m + n = m(-4Dq) + n(+6Dq)说明:八面体场中, 也可以表示为 , 也可以表示为 。但在计算强场配体配合物的CFSE时,需要考虑电子成对能:CFSE = m + n + (n1 – n2 ) P其中n1为中心离子的价层d轨道的电子对总数;n2为球形场中d轨道上的电子对总数
9.6晶体场理论的应用:晶体场理论的应用(1)解释配合物的磁性:由 与P的相对大小,确定电子排布式,进而确定单电子数n,由 计算磁矩。(2)解释配合物的颜色:分裂能不同,产生 跃迁需吸收的能量也不同,即吸收光的波长不同,使配离子所显现的颜色不同。强调:中心离子 轨道全空( )和全满( )时,所形成的配合物无色;中心离子电子构型为 时,弱场配合物的 跃迁是禁阻的,配合物应几乎无色;强场配体 跃迁是允许的,从而使配合物显色。
[单选题]下列叙述中错误的是
配合物的内界常比外界更不易解离 
配位键与共价键没有本质区别
配位键由配体提供孤对电子,形成体接受孤对电子而形成
配合物必定是含有配离子的化合物
答案:各种副反应均使络合物的稳定性降低
[单选题]下列配体中,配位原子是N原子的是:
ONO-
 CN -
NO2 -
SCN-[判断题]配离子的几何构型取决于中心离子所采用的杂化轨道类型

[判断题][CoCl(SCN)(en)2]+的配位数是4

[判断题]配合物都有内界和外界,内、外界靠离子键结合

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