基础化学配合物省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第第 8 章章配位化合物配位化合物第1页目目 录录8.1 基本概念基本概念8.2 配合物结构化学键理论配合物结构化学键理论8.3 配合物稳定性配合物稳定性8.4 配合物应用配合物应用第2页序言序言一、复杂化合物由来一、复杂化合物由来 1789 1789年法国化学家塔赫特（年法国化学家塔赫特（年法国化学家塔赫特（年法国化学家塔赫特（TassertTassert）发觉）发觉）发觉）发觉CoClCoCl3 36NH6NH3 3化合物，化合物，化合物，化合物，人们认为人们认为 它是由两个简单化合物它是由两个简单化合物(CoCl3和和NH3)形成一个新类型化合物。令化学家迷惑不解形成一个新类型化合物。令化学家迷惑不解:既然简既然简单化合物中原子都已满足了各自化合价单化合物中原子都已满足了各自化合价,是什么驱动是什么驱动力促使它们之间形成新一类化合物力促使它们之间形成新一类化合物?因为人们不了解成因为人们不了解成键作用本质键作用本质,故将其称之为故将其称之为“复杂化合物复杂化合物”。二、二、“维尔纳配位学说维尔纳配位学说”1893年维尔纳年维尔纳(Werner A)教授对这类化合物本性提出教授对这类化合物本性提出了天才看法了天才看法,被后人称为维尔纳配位学说。维尔纳取得被后人称为维尔纳配位学说。维尔纳取得19诺贝尔化学奖。诺贝尔化学奖。第3页 大多数化学元素表现出两种类型大多数化学元素表现出两种类型 化合价，即主价和副价化合价，即主价和副价 元素形成配合物时倾向于主价和元素形成配合物时倾向于主价和 副价都能得到满足副价都能得到满足 元素副价指向空间确定方向元素副价指向空间确定方向 Werner A 供供职职于于苏苏黎黎世世大大学学。他他学学说说深深深深地地影影响响着着 20 世世纪纪无无机机化化学学和和化化学学键键理理论论发发展展。维尔纳维尔纳(18661919)维尔纳学说关键点：维尔纳学说关键点：第4页8.1 基本概念基本概念让我们先看一个试验：让我们先看一个试验：Cu(OH)2沉淀沉淀Cu(NH3)4SO4溶液溶液CuSO4溶液溶液Cu(OH)2沉淀沉淀Cu(NH3)4SO4溶液溶液CuSO4溶液溶液NH3水水NH3水水第5页 都存在一个“配位实体”.“配位实体”相对稳定，既可存在于晶体中，也可 存在于溶液中。与“复盐”不同，但又无绝对界线。显然，这些产物中：显然，这些产物中：配位化合物可看成是一类由简单化合物反应配位化合物可看成是一类由简单化合物反应生成复杂化合物：又如生成复杂化合物：又如 3NaF +AlF3 Na3AlF6 SiF4 +2 HF H2SiF6Ni +4 CO Ni(CO)4第6页8.1.1 配合物组成配合物组成 配合物由中心离子和配位体两部分组成。配合物由中心离子和配位体两部分组成。配合物配合物内界内界外界外界Cu(NH3)42+SO42-配位原子配位原子配体配体中心离子中心离子配位数配位数配离子电荷配离子电荷正离子（多）正离子（多）中性原子（少）中性原子（少）金属元素（多）金属元素（多）非金属元素（少）非金属元素（少）1.形成体（中心离子或原子）形成体（中心离子或原子）处处于于配配位位实实体体结结构构单单元元中中心心部部位位原原子子或或离离子子(如如前前面面提提到到Co3+和和Cu2+等离子和等离子和Ni原子原子)叫配合物形成体。叫配合物形成体。第7页2.配位体和配位原子配位体和配位原子 与中心原子结合分子或离子与中心原子结合分子或离子(如例中如例中NH3分子、分子、CO分分子和子和F离子离子)叫做配位体叫做配位体,配位体中与中心原子直接键合配位体中与中心原子直接键合原子叫配位原子原子叫配位原子(如配位体如配位体NH3中中N原子，配位体原子，配位体CO中中C原子原子)。配位体又因含有配位原子数目不一样分为单齿配配位体又因含有配位原子数目不一样分为单齿配位体和多齿配位体位体和多齿配位体。第8页 单齿配体：单齿配体：一个配体中只含一个配位原子一个配体中只含一个配位原子 双齿配体：双齿配体：一个配体中含有二个配位原子一个配体中含有二个配位原子HCCHH2NNHCHCHNH2.二乙烯三胺二乙烯三胺乙二胺四乙酸（乙二胺四乙酸（EDTA)H2CCH2H2N.NH2.CCOOOO:2-乙二胺（乙二胺（en)草酸根草酸根(OX)多齿配体：多齿配体：一个配体中含有二个以上配位原子一个配体中含有二个以上配位原子CH2CO:OO:NCH2CH2NCH2CO:CCH2CCH2:O:OOO:第9页与中心离子（或原子）成键配位原子总数与中心离子（或原子）成键配位原子总数3.配位数配位数比如：比如：由单齿配体形成配合物中，中心离子配位数等于配体个由单齿配体形成配合物中，中心离子配位数等于配体个数数Cu(NH3)4SO4中，中，Cu2+配位数为配位数为4CoCl(NH3)5Cl2中，中，Co3+配位数为配位数为6由多齿配体形成配合物中，中心离子配位数等于由多齿配体形成配合物中，中心离子配位数等于配体个数乘以齿数配体个数乘以齿数Cu(en)2SO4中，中，Cu2+配位数为配位数为4Co(en)33+中，中，Co3+配位数为配位数为6 Fe(C2O4)33-中，中，Fe3+配位数为配位数为6比如：比如：第10页 配配位位数数大大小小与与中中心心原原子子和和配配位位体体性性质质相相关关。大大致致积积配配位位体体有有利利于于形形成成低低配配位位数数配配合合物物，大大致致积积高高价价阳阳离离子子中中心心原原子子有有利利于于形形成成高高配配位位数数配配合合物物。常见金属离子配位数以下表所表示。常见金属离子配位数以下表所表示。1价金属离子价金属离子2价金属离子价金属离子3价金属离子价金属离子Cu+2,4 Ca2+6 Al3+4,6Ag+2 Mg2+6 Cr3+6Au+2,4 Fe2+6 Fe3+6 Co2+4,6 Co3+6 Cu2+4,6 Au3+4 Zn2+4,6影响配位数大小原因影响配位数大小原因第11页8.1.2 配合物命名配合物命名命名标准：按照中国化学会无机专业委员会制订命名标准：按照中国化学会无机专业委员会制订 规则命名规则命名 配合物：阴离子名称在前，阳离子名称在后，阴、阳离配合物：阴离子名称在前，阳离子名称在后，阴、阳离子名称之间加子名称之间加“化化”字或字或“酸酸”字。比如字。比如Ag(NH3)2(OH)和和CrCl2(H2O)4Cl分别叫氢氧化二氨合银分别叫氢氧化二氨合银(I)和一氯化二氯和一氯化二氯四四水合铬水合铬(III);而而Cu(NH3)4SO4叫硫酸四氨合铜叫硫酸四氨合铜(II),加加“酸酸”字。字。配离子命名：配离子命名：(1)配离子中配体名称放在中心离子之前，用配离子中配体名称放在中心离子之前，用“合合”连接，连接，中心离子电荷用罗马数字表出。比如：中心离子电荷用罗马数字表出。比如：Pt(NH3)6Cl4 四氯化六氨合铂四氯化六氨合铂(IV)Ag(NH3)2Cl 氯化二氨合银氯化二氨合银(I)第12页(2)不一样类型配体次序为：阴离子在前，中性分子在后；不一样类型配体次序为：阴离子在前，中性分子在后；无机配体在前，有机配体在后，配体与配体之间用无机配体在前，有机配体在后，配体与配体之间用“”隔开。比如：隔开。比如：Cr(OH)3(H2O)(en)三羟基三羟基一水一水乙二乙二胺胺合铬合铬(III)KFeCl2(ox)(en)二氯二氯草酸根草酸根乙二乙二胺胺合铁合铁(III)酸钾酸钾(3)同类配体次序为配位原子元素符号英文字母次序。同类配体次序为配位原子元素符号英文字母次序。CoCl2(NH3)3(H2O)Cl氯化二氯氯化二氯三氨三氨一水合钴一水合钴(III)(4)配体个数用倍词头表示，结构异构用结构词头表示，配体个数用倍词头表示，结构异构用结构词头表示，比如：比如：cis-二氯二氨合铂二氯二氨合铂(II)顺二氯二氨合铂（顺二氯二氨合铂（II）trans-二氯二氨合铂二氯二氨合铂(II)反二氯二氨合铂（反二氯二氨合铂（II）第13页一些配合物命名一些配合物命名 硫酸四氨合铜（硫酸四氨合铜（）六异硫氰根合铁（六异硫氰根合铁（）酸钾）酸钾 六氯合铂（六氯合铂（）酸）酸 氢氧化四氨合铜（氢氧化四氨合铜（）五氯五氯氨合铂（氨合铂（）酸钾）酸钾 硝酸羟基硝酸羟基三水合锌（三水合锌（）(三三)氯化五氨氯化五氨水合钴（水合钴（）五羰（基）合铁五羰（基）合铁 三硝基三硝基三氨合钴（三氨合钴（）乙二胺四乙酸根合钙（乙二胺四乙酸根合钙（）第14页8.1.3 螯合物螯合物 螯螯合合物物是是多多齿齿配配位位体体以以2个个或或2个个以以上上配配位位原原子子配配位位于于金金属属原原子子而而形形成成一一个个环环状状络络合合物物(环环中中包包含含了了金金属属原子原子)。能用作多齿配体试剂叫螯合剂。能用作多齿配体试剂叫螯合剂。比如，比如，比如，比如，EDTA(EDTA(乙二酸四乙酸二纳盐）、乙二酸四乙酸二纳盐）、乙二酸四乙酸二纳盐）、乙二酸四乙酸二纳盐）、en(en(乙二胺乙二胺乙二胺乙二胺)和和和和C C2 2OO4 42-2-（草酸根）分别（草酸根）分别（草酸根）分别（草酸根）分别与与与与CaCa2+2+、CuCu2+2+和和和和FeFe3+3+形成配合物形成配合物形成配合物形成配合物Ca(EDTA)Ca(EDTA)2-2-,Cu(en)2Cu(en)22+2+,Fe(C,Fe(C2 2OO4 4)3 3 3-3-等。等。等。等。普通地，螯合物有较高稳定性，有特征颜色，较难溶普通地，螯合物有较高稳定性，有特征颜色，较难溶普通地，螯合物有较高稳定性，有特征颜色，较难溶普通地，螯合物有较高稳定性，有特征颜色，较难溶于水而易溶于有机溶剂。利用这些特征，惯用于沉淀分于水而易溶于有机溶剂。利用这些特征，惯用于沉淀分于水而易溶于有机溶剂。利用这些特征，惯用于沉淀分于水而易溶于有机溶剂。利用这些特征，惯用于沉淀分离，溶剂萃取，比色分析测定，容量分析等。离，溶剂萃取，比色分析测定，容量分析等。离，溶剂萃取，比色分析测定，容量分析等。离，溶剂萃取，比色分析测定，容量分析等。第15页EDTAEDTA与与与与CaCa2+2+形成螯合物结构：形成螯合物结构：形成螯合物结构：形成螯合物结构：CNO Ca2+第16页组成相同而结构不一样分子或复杂离子叫做异构现象。组成相同而结构不一样分子或复杂离子叫做异构现象。顺顺 二氯二氨合铂二氯二氨合铂 反反 二氯二氨合铂二氯二氨合铂 棕黄色，棕黄色，m 0 淡黄色，淡黄色，m=0S=0.2523 g/100g H2O S=0.0366 g/100g H2O 具抗癌活性具抗癌活性(干扰干扰DNA复制复制)不具抗癌活性不具抗癌活性结构不一样，性质也不一结构不一样，性质也不一结构不一样，性质也不一结构不一样，性质也不一样：样：样：样：8.1.4 配位化合物几何异构现象配位化合物几何异构现象第17页cis-CoCl2(NH3)4+,蓝紫色蓝紫色trans-CoCl2(NH3)4+,绿色绿色 八面体配合物几何异构更为普遍，对于八面体配合物几何异构更为普遍，对于MA4X2型，型，其最经典是二氯其最经典是二氯四氨合铬四氨合铬(III)离子紫色型离子紫色型(顺式顺式)和绿色和绿色型型(反式反式)，如图，如图：(顺式顺式)(反式反式)第18页8.2 配合物结构化学键理论配合物结构化学键理论 形成体形成体(M)有空轨道，配位体有空轨道，配位体(L)有孤对电有孤对电 子，形成配位键子，形成配位键 ML 形成体形成体(中心离子中心离子)采取杂化轨道成键采取杂化轨道成键 杂化方式与空间构型相关杂化方式与空间构型相关 这里把这里把s-p杂化轨道扩大到杂化轨道扩大到d轨道上，形成轨道上，形成s-p-d杂杂化轨道。化轨道。1、价键理论关键点价键理论关键点8.2.1 价键理论价键理论第19页中心离子中心离子Ag+结构结构4d5s5pAg(NH3)2+结构结构sp杂化杂化4d5pH3NNH32、二配位配合物、二配位配合物Ag(NH3)2+空间构型空间构型第20页3、四配位配离子、四配位配离子 sp3杂化轨道：杂化轨道：因为因为4 个个 sp3 杂化轨道指杂化轨道指向正四面体四个顶点，所以向正四面体四个顶点，所以Ni(NH3)42+配离子含有正四配离子含有正四面体构型。在该配离子中有面体构型。在该配离子中有2个未成正确单电子，所以它个未成正确单电子，所以它是顺磁性。是顺磁性。3d4s4p3dsp3杂化轨道杂化轨道4NH3 Ni(NH3)42+Ni2+:3d8 Ni(NH3)42+:1个空个空s轨道和轨道和3个空个空p轨道轨道 进行进行sp3杂化杂化四四个个NH3中中N上上孤孤对对电电 子进入子进入sp3杂化轨道杂化轨道单电子单电子第21页 由图可见：当由图可见：当4个个CN-靠近靠近Ni2+时，时，Ni2+2个未成对电子个未成对电子合并到一个合并到一个 d轨道，空出一个轨道，空出一个3d轨道与轨道与1个个4s轨道和轨道和2个个4p轨道进行杂化，组成轨道进行杂化，组成4个空个空且能量相同且能量相同dsp2杂化轨道，这杂化轨道，这4个轨道接收个轨道接收4个个CN-中中C原子所提供孤对电子，形成平面正原子所提供孤对电子，形成平面正方形结构，而不是形成理论上方形结构，而不是形成理论上sp3杂化。杂化。3d4s4p4p3ddsp2杂化轨道杂化轨道4CN-Ni(CN)42-:Ni2+:3d8 Ni(CN)42-:1个个3d、1个个4s和和2个个4p轨道进轨道进行行 dsp3杂化杂化先成对，空出一先成对，空出一个个d轨道参加杂轨道参加杂化化 dsp2杂化轨道：杂化轨道：第22页4、六配位数配离子、六配位数配离子配位数为配位数为6配离子构型为正八面体。下面举例说明。配离子构型为正八面体。下面举例说明。6F-3d3d4s4p4d4dsp3d2杂化轨道杂化轨道CoF63-:Co3+:3d6 CoF63-:这里是外层这里是外层4d轨轨道参加杂化道参加杂化形成形成sp3d2杂化杂化 内层内层d轨道不参轨道不参加杂化加杂化第23页4p4d3d4s6CN-3d4dCo(CN)63-:Co：3d6Co(CN)63-理理应应1个个s、3个个p和和2个个d轨道轨道 进行进行sp3d2杂化杂化实实际际为为2个个d、1个个s和和3个个p和轨道进行和轨道进行d2sp3杂化杂化内内层层d电电子子先先成成对对而而空空出出2个个轨轨道参加杂化。反磁性物质。道参加杂化。反磁性物质。第24页5、外轨型配合物和内轨型配合物外轨型配合物和内轨型配合物 中心离子中心离子d轨道电子数为轨道电子数为47时时,形成配合物时有两形成配合物时有两种情况。一个是外层种情况。一个是外层d轨道参加杂化，形成所谓外轨型轨道参加杂化，形成所谓外轨型配合物，配合物，另另一个是一个是内内层层d轨道参加杂化，形成所谓轨道参加杂化，形成所谓内内轨轨型配合物，比如型配合物，比如Fe3+：产生这种情况原因与配体场强弱相关。当配体场较强产生这种情况原因与配体场强弱相关。当配体场较强时，它能够影响中心离子时，它能够影响中心离子d电子，使得自由离子时单电子电子，使得自由离子时单电子配对，让出空轨道，该空轨道再与外层配对，让出空轨道，该空轨道再与外层s、p轨道杂化形成轨道杂化形成内轨型内轨型d2sp33d3d4s4p4d4dsp3d2杂化轨道杂化轨道3d4dd2sp3杂化轨道杂化轨道Fe3+:3d5 Fe(H2O)63+:Fe(CN)63-:第25页杂化轨道，这么形成配合物比较稳定。当配体场较弱时杂化轨道，这么形成配合物比较稳定。当配体场较弱时，它不能影响中心离子，它不能影响中心离子d电子，这时只能采取外轨型电子，这时只能采取外轨型sp3d2杂化轨道形成配合物，这种配合物稳定性较差。杂化轨道形成配合物，这种配合物稳定性较差。确定配合物几何构型。确定配合物几何构型。确定配合物几何构型。确定配合物几何构型。6 6、价键理论解题步骤：、价键理论解题步骤：、价键理论解题步骤：、价键理论解题步骤：写出中心离子（原子）价层电子构型；写出中心离子（原子）价层电子构型；写出中心离子（原子）价层电子构型；写出中心离子（原子）价层电子构型；画出其轨道表示式；画出其轨道表示式；画出其轨道表示式；画出其轨道表示式；依据配位数确定中心离子所需空轨道数；依据配位数确定中心离子所需空轨道数；依据配位数确定中心离子所需空轨道数；依据配位数确定中心离子所需空轨道数；考查配体强弱，确定是外轨形或内轨形配合物；考查配体强弱，确定是外轨形或内轨形配合物；考查配体强弱，确定是外轨形或内轨形配合物；考查配体强弱，确定是外轨形或内轨形配合物；确定中心离子（原子）杂化类型；确定中心离子（原子）杂化类型；确定中心离子（原子）杂化类型；确定中心离子（原子）杂化类型；第26页7、价键理论应用、价键理论应用 解释配合物空间构型解释配合物空间构型第27页磁磁 性：物质在磁场中表现出来性质性：物质在磁场中表现出来性质.顺磁性：被磁场吸引顺磁性：被磁场吸引 n 0,0，如：如：FeF63-反磁性：被磁场排斥反磁性：被磁场排斥 n=0,=0，如：，如：Fe(CN)63-铁磁性：被磁场强烈吸引铁磁性：被磁场强烈吸引.如：如：Fe，Co，Ni磁磁 矩：矩：=n(n+2)1/2 (B.M.)玻尔磁子玻尔磁子配合物磁性配合物磁性 配合物磁性测定配合物磁性测定是判断配合物结构一是判断配合物结构一个主要伎俩。个主要伎俩。第28页配合物稳定性配合物稳定性 配合物稳定性是用内轨型和外轨型配合物来衡配合物稳定性是用内轨型和外轨型配合物来衡量，内轨型配合物较稳定，外轨型配合物稳定性较量，内轨型配合物较稳定，外轨型配合物稳定性较差。比如：差。比如：FeF63-稳定性不如稳定性不如Fe(CN)63-高。高。8.2.2 晶体场理论晶体场理论 晶体场理论是一个改进了静电理论，它将配位体看晶体场理论是一个改进了静电理论，它将配位体看作点电荷或偶极子，着重讨论自由中心原子作点电荷或偶极子，着重讨论自由中心原子 5 条等价条等价 d 轨道在配位体电性作用下产生能级分裂。轨道在配位体电性作用下产生能级分裂。第29页 晶体场相同，晶体场相同，L不一样，分裂程度也不一样不一样，分裂程度也不一样1、关键关键点点 在配合物中，中心离子在配合物中，中心离子M处于带电配位体处于带电配位体L 形成静电场中，靠静电作用结合在一起形成静电场中，靠静电作用结合在一起 晶体场对晶体场对Md 电子产生排斥作用，使之发生电子产生排斥作用，使之发生 能级分裂能级分裂 分裂类型与化合物空间构型相关分裂类型与化合物空间构型相关第30页 2、中心离子、中心离子d 轨道分裂轨道分裂 即使即使d轨道能量相同，但轨道能量相同，但中心离子各中心离子各d轨道在空间有轨道在空间有不一样伸展方向。在球形对称负静电场作用下，这五个不一样伸展方向。在球形对称负静电场作用下，这五个简并轨道能量会同时升高，不会产生能级分裂。简并轨道能量会同时升高，不会产生能级分裂。能能 量量自由离子自由离子d 轨道能级轨道能级球形场中球形场中d 轨道能级轨道能级ddxy dyz dxzdz dx-y 2224Dq6Dq 0d 第31页 但在配体场中，因为配体场产生电场不是球形对称，但在配体场中，因为配体场产生电场不是球形对称，各轨道受电场影响是不相同。比如在八面体场中，六个配各轨道受电场影响是不相同。比如在八面体场中，六个配体沿体沿x,y,z方向靠近中心离子，使方向靠近中心离子，使dxy,dyz,dxz比球形场比球形场中受影响小，能量比球形场中低，称为中受影响小，能量比球形场中低，称为d轨道，轨道，而而dz2,dx2-y2受影响比球形场中大，能量比球形场中高，称为受影响比球形场中大，能量比球形场中高，称为d 轨轨道道。以下列图：以下列图：dx2-y2dz2dxydxzdyz第32页3 3 3 3、分裂能、分裂能、分裂能、分裂能 d d d d轨道在不一样构型配合物中，分裂方式和大小都不轨道在不一样构型配合物中，分裂方式和大小都不轨道在不一样构型配合物中，分裂方式和大小都不轨道在不一样构型配合物中，分裂方式和大小都不一样。我们把分裂后最高能量一样。我们把分裂后最高能量一样。我们把分裂后最高能量一样。我们把分裂后最高能量d d d d轨道和最低能量轨道和最低能量轨道和最低能量轨道和最低能量d d d d轨道之间轨道之间轨道之间轨道之间能量差称为分裂能，通惯用能量差称为分裂能，通惯用能量差称为分裂能，通惯用能量差称为分裂能，通惯用 符号表示，对于八面体配合符号表示，对于八面体配合符号表示，对于八面体配合符号表示，对于八面体配合物分裂能，用物分裂能，用物分裂能，用物分裂能，用 0 0 0 0表示，它相当于表示，它相当于表示，它相当于表示，它相当于1 1 1 1个电子在个电子在个电子在个电子在d d d d -d-d-d-d间跃迁间跃迁间跃迁间跃迁所需能量。若将所需能量。若将所需能量。若将所需能量。若将 0 0 0 0分成分成分成分成10101010等份，则每等份为等份，则每等份为等份，则每等份为等份，则每等份为1Dq1Dq1Dq1Dq。0 0 0 0=10Dq=10Dq=10Dq=10Dq 若将分裂前若将分裂前若将分裂前若将分裂前d d d d轨道能量作为轨道能量作为轨道能量作为轨道能量作为0 0 0 0点，依据能量守衡，有：点，依据能量守衡，有：点，依据能量守衡，有：点，依据能量守衡，有：2Ed2Ed -3E-3Ed d=0=0 0 0=Ed=Ed -E-Ed d=10 Dq=10 Dq Ed Ed =3/5=3/5 0 0=6 Dq=6 Dq E Ed d =-2/5=-2/5 0 0=-4Dq=-4Dq 分裂能大小由配合物光谱确定。它与中心离子电荷和分裂能大小由配合物光谱确定。它与中心离子电荷和分裂能大小由配合物光谱确定。它与中心离子电荷和分裂能大小由配合物光谱确定。它与中心离子电荷和半径、配体性质等原因相关。半径、配体性质等原因相关。半径、配体性质等原因相关。半径、配体性质等原因相关。第33页 中心离子中心离子M 对对 影响：影响：CrCl63-MoCl63-o/cm-1 13600 19200 Cr(H2O)63+Cr(H2O)62 o/cm-1 17600 14000 配体相同，同一中心离子电荷愈高，分裂能配体相同，同一中心离子电荷愈高，分裂能配体相同，同一中心离子电荷愈高，分裂能配体相同，同一中心离子电荷愈高，分裂能 0 0愈大。愈大。愈大。愈大。电荷相同中心离子，半径愈大，分裂能电荷相同中心离子，半径愈大，分裂能电荷相同中心离子，半径愈大，分裂能电荷相同中心离子，半径愈大，分裂能 0 0愈大愈大愈大愈大FeFe2+2+:r=76 pm Fe(H:r=76 pm Fe(H2 2O)O)6 6 2+2+0 0=10400 cm=10400 cm-1-1CoCo2+2+:r=74 pm Co(H:r=74 pm Co(H2 2O)O)6 6 2+2+0 0=9300 cm=9300 cm-1-1NiNi2+2+:r=72 pm Ni(H:r=72 pm Ni(H2 2O)O)6 6 2+2+0 0=8500 cm=8500 cm-1-1 同族同氧化值离子分裂能随中心离子同族同氧化值离子分裂能随中心离子同族同氧化值离子分裂能随中心离子同族同氧化值离子分裂能随中心离子d d轨道主量子数轨道主量子数轨道主量子数轨道主量子数增大而增大。增大而增大。增大而增大。增大而增大。第34页 配位体对配位体对 影响影响(弱场配位体和强场配位体弱场配位体和强场配位体):):初步看作是配位原子电负性排列：初步看作是配位原子电负性排列：卤素卤素(4.0)(4.0)氧氧(3.5)(3.5)氮氮(3.0)(3.0)碳碳(2.5)(2.5)不不一一样样配配位位体体所所产产生生0 0不不一一样样，因因而而0 0是是配配位位体体晶晶体体场场强强度度量量度度。将将配配位位体体晶晶体体场场按按强强弱弱次次序序排排得得序序列叫光谱化学序列。列叫光谱化学序列。Co(H2O)63+CoF63-Co(NH3)63+Co(CN)63-o/cm-1 13000 18600 22900 34000IBrCl,SCNFOH H2ONCSedtaNH3enbipy phen NO2 P 弱场：弱场：o 故上述溶液中有故上述溶液中有Cu(OH)Cu(OH)2 2沉淀生成沉淀生成第51页例例3：在在0.1 dm3 6moldm-3 NH3中，能溶解多少克中，能溶解多少克AgCl？已知：已知：,）解：解：设溶解设溶解AgCl浓度为浓度为x moldm-3AgCl+2NH3 Ag(NH3)2+Cl-平衡浓度平衡浓度/moldm-36-2xxx解之，得：解之，得：x=0.29 moldm-3溶解溶解AgCl克数为：克数为：0.290.1143.4=4.16 g第52页例例4：已知：已知 ，求求 Cu(NH3)42+2 e Cu+4NH3标准电极电势标准电极电势 解：解：将将Cu2+/Cu和和Cu(NH3)42+/Cu组成原电池，到达组成原电池，到达平衡时，原电池电动势为平衡时，原电池电动势为0。-)Cu|Cu(NH3)42+Cu2+|Cu(+整理得：整理得：第53页例例5 5：判断以下反应方向判断以下反应方向Ag(NH3)2+2CN-Ag(CN)2+2 NH3（已知：（已知：）解：解：上平衡平衡常数为：上平衡平衡常数为：上述反应平衡常数很大，故反应能向右进行而且较完上述反应平衡常数很大，故反应能向右进行而且较完全。全。第54页8.4 配合物应用配合物应用一、在生命科学中应用一、在生命科学中应用二、在物质分离和分析中应用二、在物质分离和分析中应用1、离子分离、离子分离Zn2+Al3+过量过量NH3H2OZn(NH3)42+Al(OH)32 2、离子判定、离子判定第55页Fe3+Fe(CN)64-=Fe4Fe(CN)63（兰色）（兰色）Fe3+n SCN-=Fe(SCN)n3-n（血红色）（血红色）3 3、掩蔽干扰离子、掩蔽干扰离子比如在测定比如在测定Co2+时，时，Fe3+离子有干扰，用离子有干扰，用F-离子掩蔽离子掩蔽Co2+4 SCN-=Co(SCN)42-（兰色）（兰色）Fe3+n SCN-=Fe(SCN)n3-n（血红色）（血红色）Fe3+6F-=FeF63-（无色）（无色）4、在冶金工业中应用、在冶金工业中应用4 Au+8CN-+O2+2 H2O=4Au(CN)2-+4 OH-5、在催化工业中应用、在催化工业中应用C2H4+O2 CH3CHOPdCl2+CuCl26、在电镀工业上应用、在电镀工业上应用第56页第第8章章 小结小结一、基本概念及术语一、基本概念及术语配合物、中心离子、配位体、配合物、中心离子、配位体、配位数、配位数、螯合物螯合物、几何异构、几何异构、空间构型、磁性、稳定性、空间构型、磁性、稳定性、高自旋、低自旋、内轨型、外高自旋、低自旋、内轨型、外轨型、轨型、d-d 跃迁跃迁、稳定常数和不稳定常数、逐层稳定常数、稳定常数和不稳定常数、逐层稳定常数、累积稳定常数、配合平衡移动、累积稳定常数、配合平衡移动、二、主要内容二、主要内容1、配合物组成、配合物命名、配合物几何异构现象、配合物组成、配合物命名、配合物几何异构现象2、杂化理论和空间构型、杂化理论和空间构型3、晶体场理论基本关键点和、晶体场理论基本关键点和d轨道分裂轨道分裂4、利用晶体场理论解释配合物空间构型、磁性、利用晶体场理论解释配合物空间构型、磁性、稳定性及颜色稳定性及颜色6、配合物稳定性用稳定常数表示，、配合物稳定性用稳定常数表示，称为不稳定常数，称为不稳定常数，愈大，配合物愈不稳定。愈大，配合物愈不稳定。7、配合平衡相关计算、配合平衡相关计算第57页