高中選修三配合物

1、第三節(jié)第三節(jié) 離子鍵、配位鍵與金屬鍵離子鍵、配位鍵與金屬鍵姓名：于浩學號：20111128020011一、離子鍵一、離子鍵 概念：陰、陽離子形成穩(wěn)定化合物的靜電作用。概念：陰、陽離子形成穩(wěn)定化合物的靜電作用。成鍵粒子成鍵粒子成鍵特點成鍵特點 靜電作用：陰陽離子之間的靜電引力與電子之間、靜電作用：陰陽離子之間的靜電引力與電子之間、原子核之間的斥力處于平衡時的總效應。原子核之間的斥力處于平衡時的總效應。 離子鍵的成鍵本質(zhì)：離子鍵的成鍵本質(zhì)：1234原子得失電子形成穩(wěn)定的陰、陽離子原子得失電子形成穩(wěn)定的陰、陽離子離子間的吸引與排斥處于平衡狀態(tài)離子間的吸引與排斥處于平衡狀態(tài)形成離子鍵后體系總能量降低形

2、成離子鍵后體系總能量降低靜電力作用與陰陽離子所帶的電荷及核間距靜電力作用與陰陽離子所帶的電荷及核間距的關(guān)系的關(guān)系 離子鍵特征：無飽和性與方向性離子鍵特征：無飽和性與方向性 存在：離子化合物存在：離子化合物 如：強堿、大多數(shù)鹽、活潑金屬氧化物如：強堿、大多數(shù)鹽、活潑金屬氧化物 特例：特例：AlCl3為共價化合物為共價化合物 注意：銨根與非金屬之間是離子鍵注意：銨根與非金屬之間是離子鍵 離子化合物：一定有離子鍵離子化合物：一定有離子鍵,可能有共價鍵可能有共價鍵(NH4Cl) 離子鍵離子鍵只只存在于離子化合物存在于離子化合物 共價鍵存在于共價化合物、部分離子化合物、共價鍵存在于共價化合物、部分離子化

3、合物、單質(zhì)單質(zhì) 只要只要有離子鍵的化合物就為離子化合物有離子鍵的化合物就為離子化合物 全部全部是共價鍵的化合物才是共價化合物是共價鍵的化合物才是共價化合物二、配位鍵二、配位鍵1、概念：成鍵的兩個原子一方提供孤對電子、概念：成鍵的兩個原子一方提供孤對電子,另一方提供空軌道而形成的共價鍵另一方提供空軌道而形成的共價鍵 成鍵粒子成鍵粒子成鍵條件成鍵條件 配位鍵表示方法：配位鍵表示方法：AB 表明共用電子對由表明共用電子對由A原子提供而形成配位鍵原子提供而形成配位鍵 存在：存在：NH4+、H3O+、SO42-、P2O5、Fe(SCN)3、Cu(H2O)42+、Ag(NH3)2OH、血紅蛋白等血紅蛋白等

4、2 2、配位化合物：金屬離子或原子與某些分、配位化合物：金屬離子或原子與某些分子或離子（稱為配體）以配位鍵結(jié)合形成子或離子（稱為配體）以配位鍵結(jié)合形成的化合物的化合物, ,簡稱配合物。簡稱配合物。 配合物的組成：由中心原子（提供空軌道）配合物的組成：由中心原子（提供空軌道）和配位體（提供孤對電子）組成和配位體（提供孤對電子）組成Co(NHCo(NH3 3) )6 6ClCl3 3內(nèi)界內(nèi)界外界外界中心原子中心原子配位體配位體配位數(shù)配位數(shù)配位原子配位原子直接同中心原子配位的原直接同中心原子配位的原子或離子數(shù)目子或離子數(shù)目 中心原子：配合物的中心原子一般是帶正電中心原子：配合物的中心原子一般是帶正電

5、的陽離子的陽離子, ,過渡金屬離子最常見過渡金屬離子最常見 配位體配位體陰離子：陰離子：X-、OH-、SCN-、CN-、RCOO-、C2O42-、PO43-等等中性分子：中性分子：H2O、NH3、CO、醇、胺、醚等醇、胺、醚等 配位原子：配體中直接同中心原子配位配位原子：配體中直接同中心原子配位的原子的原子,必須含有孤對電子，常為必須含有孤對電子，常為A、A、A族元素的原子族元素的原子配離子的電荷數(shù)：中心離子和配體總電荷數(shù)配離子的電荷數(shù)：中心離子和配體總電荷數(shù)的代數(shù)和的代數(shù)和3 3、配合物的結(jié)構(gòu)、配合物的結(jié)構(gòu)配位數(shù)配位數(shù)配離子空間結(jié)構(gòu)配離子空間結(jié)構(gòu)實例實例2直線型直線型 Cu(NH3)22+、

6、Ag(NH3)2 +、 Ag(CN)2 -4四面體四面體Cd(NH3)42+、Cd(CN)4 2-、ZnCl4 2-、CoCl4 -平面正方形平面正方形PtCl4 2-、PdCl4 2-、Ni(CN)4 2- 、PtCl2(NH3)26正八面體正八面體Co(NH3)63+、 CrCl2(NH3)4+ 、AlF6 3-、 SiF6 2- 化學組成相同的配合物可能結(jié)構(gòu)不同化學組成相同的配合物可能結(jié)構(gòu)不同, ,是配是配合物異構(gòu)現(xiàn)象。如合物異構(gòu)現(xiàn)象。如Pt(NHPt(NH3 3) )2 2ClCl有順式、反式有順式、反式兩種異構(gòu)兩種異構(gòu)順式反式NH3NH3ClClPtNH3NH3ClClPt4 4、配

7、合物的性質(zhì)、配合物的性質(zhì) 中心原子在配位體的影響下中心原子在配位體的影響下,其價層電子的其價層電子的原子軌道進行雜化原子軌道進行雜化,配位原子的孤對電子進配位原子的孤對電子進入中心原子的空軌道產(chǎn)生較強作用入中心原子的空軌道產(chǎn)生較強作用,因而配因而配合物穩(wěn)定性較強。合物穩(wěn)定性較強。配位鍵越強配位鍵越強,配合物越穩(wěn)配合物越穩(wěn)定定 配合物溶于水后難電離配合物溶于水后難電離（1） Cu(NH3)4SO4H2O的制取的制取CuSO4溶液溶液+適量氨水適量氨水Cu(OH)2藍色沉淀藍色沉淀+適量氨水適量氨水Cu(NH3)42+深藍色溶液深藍色溶液乙醇乙醇Cu(NH3)4SO4H2O深藍色晶體深藍色晶體離子

8、方程式：離子方程式：Cu2+2NH3H2OCu(OH)2+2NH4+ Cu(OH)2 + 4NH3H2O Cu(NH3)42+2OH-+4H2O（2） Fe3+的檢驗的檢驗Fe3+ +SCN-Fe(SCN) 2+在含有在含有Fe3+的溶液中滴加的溶液中滴加KSCN溶液溶液,溶溶液呈液呈血紅色血紅色,生成了生成了Fe(SCN) 2+（3） 銀氨溶液的制備原理銀氨溶液的制備原理向向AgNO3溶液中滴加稀氨水至過量溶液中滴加稀氨水至過量Ag+ +NH3H2O AgOH+NH4+ AgOH+ 2NH3H2O Ag(NH3)2+OH- -+2H2O或或,AgCl+ 2NH3H2O Ag(NH3)2Cl+

9、2H2O Ag(NH3)2+2H+ Ag+ +2NH4+4 4、常見的配合物、常見的配合物配合物配合物中心原子中心原子配體配體配位數(shù)配位數(shù)顏色顏色Cu(NH3)4SO4Cu2+NH34深藍深藍Cu(H2O)4SO4Cu2+H2O4藍藍H2 CuCl4Cu2+Cl-4綠綠Ag(NH3)2OHAg+NH32無色無色K3Fe(SCN)6Fe3+SCN-6血紅色血紅色 NaAl(OH)4Al3+OH-4無色無色5 5、配合物的應用、配合物的應用1234工業(yè)生產(chǎn)：濕法冶金、物質(zhì)分離提純、工業(yè)生產(chǎn)：濕法冶金、物質(zhì)分離提純、合成功能分子等合成功能分子等定量分析：檢驗離子、隱蔽劑、有機定量分析：檢驗離子、隱蔽

10、劑、有機沉淀劑、萃取分離等沉淀劑、萃取分離等物質(zhì)合成：催化劑、生物固氮物質(zhì)合成：催化劑、生物固氮生物體內(nèi)：許多酶與金屬離子的配合生物體內(nèi)：許多酶與金屬離子的配合物有關(guān)物有關(guān)三、金屬鍵三、金屬鍵概念：金屬陽離子與自由電子之間的強烈相互作概念：金屬陽離子與自由電子之間的強烈相互作用用成鍵粒子成鍵粒子特征：無飽和性和方向性特征：無飽和性和方向性 影響金屬鍵的因素：金屬元素的原子半徑、影響金屬鍵的因素：金屬元素的原子半徑、單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)目、所帶電荷數(shù)單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)目、所帶電荷數(shù)同主族：核電荷數(shù)增大同主族：核電荷數(shù)增大,金屬原子半徑增大金屬原子半徑增大,金屬鍵減弱金屬鍵減弱,鍵能減小鍵能

11、減小同周期：核電荷數(shù)增加同周期：核電荷數(shù)增加,金屬原子半徑減小金屬原子半徑減小,金屬鍵增強金屬鍵增強,鍵能增大鍵能增大 金屬鍵與金屬的性質(zhì)有關(guān)：延展性金屬鍵與金屬的性質(zhì)有關(guān)：延展性,導電、導導電、導熱性熱性,熔、沸點等熔、沸點等金屬鍵越強金屬鍵越強,金屬的熔沸點越高。金屬的熔沸點越高。如如,鈉鉀的熔沸點低鈉鉀的熔沸點低,存在的金屬鍵弱；存在的金屬鍵弱；鉻的硬度大沸高，存在的金屬鍵強鉻的硬度大沸高，存在的金屬鍵強四、化學鍵的總結(jié)歸納四、化學鍵的總結(jié)歸納 只有非極性鍵的物質(zhì)：只有非極性鍵的物質(zhì)：H2、O2、N2等、金等、金剛石、單晶硅、剛石、單晶硅、P4、S2、S4等（同種非金屬等（同種非金屬元素

12、構(gòu)成的單質(zhì)）元素構(gòu)成的單質(zhì)） 只有極性鍵的物質(zhì)：只有極性鍵的物質(zhì)：HX、CO、NO、CS2、BF3等（不同種元素構(gòu)成的化合物）等（不同種元素構(gòu)成的化合物） 既有極性鍵既有極性鍵,又有非極性鍵的物質(zhì)：又有非極性鍵的物質(zhì)：H2O2,CH2=CH2,CHCH等等 由強極性鍵構(gòu)成由強極性鍵構(gòu)成,但又不是強電解質(zhì)：但又不是強電解質(zhì)：HF1、化學鍵的存在、化學鍵的存在 只含有離子鍵：只含有離子鍵：CsCl、NaCl、Na2O、K2O、NaH、KH(s)等等 既有離子鍵又有非極性鍵：既有離子鍵又有非極性鍵：Na2O2、FeS2、CaC2等等 同時含有離子鍵、配位共價鍵：銨鹽同時含有離子鍵、配位共價鍵：銨鹽

13、無化學鍵：稀有氣體無化學鍵：稀有氣體2 2、化學鍵強弱影響因素、化學鍵強弱影響因素化學鍵影響因素性質(zhì)舉例離子鍵離子半徑越小、所帶電荷數(shù)大,離子鍵越強熔沸點越高、溶解性強Al2O3的熔沸點NaCl共價鍵成鍵原子半徑越小、共用電子對越多,共價鍵越穩(wěn)定牢固穩(wěn)定性越強穩(wěn)定性：N2極強H2 Cl2金屬鍵金屬陽離子半徑越小、所帶電荷數(shù)越多,金屬鍵越強金屬的物理性質(zhì)硬度：NaMgAl熔點：NaMgAl離子鍵共價鍵金屬鍵非極性極性鍵配位鍵本質(zhì) 陰陽離子、靜電作用共用電子對與原子核間的靜電作用金屬陽離子與自由電子間作用特征 無飽和、方向性有飽和、方向性無方向性成鍵條件金屬與非金屬 同種非金屬不同非金屬配位體、中

14、心原子金屬電子式Na+:Cl:-O:OH:Cl:存在 離子化合物單質(zhì)、離子或共價化合物共價或離子化合物離子化合物金屬單質(zhì)（晶體）離子化合物共價化合物構(gòu)成離子鍵以共用電子對形成的分子達到穩(wěn)定通過得失電子通過形成共用電子對構(gòu)成微粒陰陽離子原子微粒間作用力一定有離子鍵,可能有共價鍵分子內(nèi)只有共價鍵熔沸點較高較低(除SiO2)硬度較大較小(除SiO2)溶解性一般易溶于水部分溶于水導電性熔融態(tài)、水溶液導電熔融態(tài)不導電,溶于水的部分導電(鹽酸導電,乙醇不導電)離子化合物共價化合物共價化合物形成過程Na + Cl Na+:Cl:-H + Cl H : Cl : 實實例例強堿強堿, ,大多數(shù)鹽大多數(shù)鹽, ,活

15、潑活潑金屬氧化物金屬氧化物酸酸, ,非金屬氫化物非金屬氫化物, ,非金非金屬氧化物屬氧化物五、習題總結(jié)五、習題總結(jié) 下列說法正確的是（下列說法正確的是（ ）A.A.離子化合物中可能含有共價鍵離子化合物中可能含有共價鍵B.B.極性分子中只有極性鍵極性分子中只有極性鍵C.C.金屬元素原子和非金屬元素原子之間只形成離子金屬元素原子和非金屬元素原子之間只形成離子鍵鍵D.D.由非金屬元素組成的化合物只能是共價化合物由非金屬元素組成的化合物只能是共價化合物A 只有在化合物中才能存在的化學鍵是（只有在化合物中才能存在的化學鍵是（ ）A,A,離子鍵離子鍵 B,B,共價鍵共價鍵 C,C,極性鍵極性鍵 D,D,非

16、極性鍵非極性鍵C CuCl2溶液有時候呈藍色溶液有時候呈藍色, ,有時候呈綠色有時候呈綠色, ,是是因為存在如下平衡：因為存在如下平衡： Cu(H2O)42+(藍藍)+4Cl-=CuCl42- (綠綠)+4H2O現(xiàn)在欲使溶液由綠變藍現(xiàn)在欲使溶液由綠變藍,可采用什么方法？可采用什么方法？加水、加銀離子加水、加銀離子 下列配合物的溶液加硝酸銀溶液下列配合物的溶液加硝酸銀溶液,不能生成不能生成氯化銀沉淀的是（氯化銀沉淀的是（ ） Co(NH3)4Cl2Cl B. Co(NH3)3Cl3A. C. Co(NH3)6Cl3 D. Co(NH3)5ClCl2B A,B,C,D,E五種短周期元素的核電荷數(shù)依

17、次增大五種短周期元素的核電荷數(shù)依次增大,A元素元素的最外層的最外層P軌道中只有一個軌道未充滿電子軌道中只有一個軌道未充滿電子,且未成對電且未成對電子數(shù)比子數(shù)比D少?；卮穑荷??；卮穑?1).A,E與氫原子組成的與氫原子組成的AH2E2分子是不是手性分子？分子是不是手性分子？(2).由由C,D兩種元素組成的化合物中兩種元素組成的化合物中,D原子以原子以sp2雜化軌道雜化軌道成鍵成鍵,且分子是非極性分子的是？且分子是非極性分子的是？(3).E與與A,B可結(jié)合成分子可結(jié)合成分子AE4,BE3,其空間構(gòu)型分別是？其空間構(gòu)型分別是？(4).向向CuSO4溶液中通入足量的溶液中通入足量的B的氫化物的氫化物,先生成藍色沉先生成藍色沉淀淀,繼而得到深藍色透明溶液。繼而得到深藍色透明溶液。最后得到深藍色透明溶液是因為溶液中存在最后得到深藍色透明溶液是因為溶液中存在？H2O與與B的氫化物都能與的氫化物都能與Cu2+形成配位鍵形成配位鍵,其中與其中與Cu2+形形成的配位鍵較強的是成的配位鍵較強的是？不是不是