高中化學配合物教學案選修3

1、配合物的形成復習：.孤電子對：分子或離子中，就是孤電子對.2.配位鍵的概念：在共價鍵中，若電子對是由 而跟另一個原子共用，這樣的共價鍵 叫做配位鍵。H2O-辛1一OH2 h2o成鍵條件：一方有 另一方有。 3.寫出下列微粒的結構式 NH4+ H3O+ H2SO4 HNO3 2 Cu(H 2O) 4的結構簡式為： 在四水合銅離子中，銅離子與水分子之間的化學鍵是由水分子中的O原子提供孤對電子對給予銅離子(銅離子提供空軌道)，銅離子接受水分子的孤對電子形成的，這類電子對給予一接受的鍵”被稱為配位鍵。, 產(chǎn) 2+H3NNHiCu(NH 3) 42+中Cu2+和NH3 ?H2O是怎樣結合的？一、配合物：

2、1、定義由提供孤電子對的配體與接受孤電子對的中心原子以配位鍵結合形成的化合物稱為配位化合物簡稱配合 物。2、形成條件(1)中心原子(或離子)必須存在空軌道。(2)配位體具有提供孤電子對的原子。3、配合物的組成內(nèi)界 外界從溶液中析出配合物時，配離子經(jīng)常與帶有相反電荷的其他離子結合成鹽，這類鹽稱為配鹽。配鹽的組成可以劃分為內(nèi)界和外界。配離子屬于內(nèi)界，配離子以外的其他% ISO4I位 數(shù)離子屬于外界。內(nèi)、外界之間以離子鍵結合。A、內(nèi)界：一般加表布。(1)中心原子(或離子)一一 提供空軌道，接受孤電子對的原子(或離子)，也稱形成體。常見的有：過渡元素陽離子或原子，如Fe3+、Fe2+、Cu2+、Zn2

3、+、Ag +、Ni、3+少數(shù)王族兀素陽離子，如 Al一些非金屬元素，如 Si、I(2)配位體 指配合物中與中心原子結合的離子或分子。(配位原子一一指配合物中直接與中心原子相聯(lián)結的配位體中的原子，它含有孤電子對) 常見的有：陰離子，如 X- (鹵素離子)、OH-、SCN-、CN-中性分子，如 H2O、NH 3、CO、(3)配位數(shù)一一 直接與中心原子相連的配位原子個數(shù)。一般為2、4、6、8,最常見為4、61價金屬離子2價金屬離子3價金屬離子Cu+2,4Ca6Al 3+4,6Ag+2Mg2+6C產(chǎn)6+2+3+Au2,4Fe6Fe6Co2+4,6Co3+6Cu2+4,6Au3+4Zn2+4,6常見金屬

4、離子的配位數(shù)外界:除內(nèi)界以外的部分(內(nèi)界以外的其他離子構成外界)(2)O有的配合物只有內(nèi)界，沒有外界,Ni (CO) 4 Fe (CO)5 中 Ni、 Fe 為零價Cu(NH 3)4PtCl 4 Cu(NH 3)42+ AlF 63-配合物內(nèi)界外界中心原子(離子)配位體配位數(shù)Ag(NH 3)2OHK4Fe(CN) 6Na3AlF 6Ni(CO) 4Co(NH 3)5ClCl 2注：(1)配離子的電荷數(shù)=中心離子和配位體總電荷的代數(shù)和，配合物整體(包括內(nèi)界和外界)應顯電中性。(2)配合物的內(nèi)界是配位單元，外界是簡單離子，內(nèi)界和外界通過離子鍵結合，在水溶液中較易電離;中心原子和配位體通過配位鍵結合

5、，一般很難電離。一一內(nèi)界穩(wěn)定，外界易參加反應_ _2-Cu(NH 3)4SO4= Cu(NH 3)42+SO4(3)內(nèi)界通過配位鍵結合，常存在可逆反應。(4)一個中心原子(離子)可同時結合多種配位體。(5)配合物的內(nèi)界不僅可為陽離子、陰離子，還可以是中性分子。例：1、KAl(SO 4)2和Na3AlF 6均是復鹽嗎？兩者在電離上有何區(qū)別?試寫出它們的電離方程式。2、現(xiàn)有兩種配合物晶體Co(NH3)6C13和Co(NH3)5C1C12, 一種為橙黃色，另一種為紫紅色。請設計實驗方案將這兩種配合物區(qū)別開來。(提示：先寫出兩者的電離方程式進行比較)參考答案：兩者在水中發(fā)生電離：Co(NH3)6Cl

6、3= Co(NH 3) 6 3+3Cl-Co(NH3)5C1C1 2 = Co(NH 3) 5CI 2+2Cl-比較可知：兩者電離出的 Cl-的量不同，設計實驗時可從這一條件入手，加Ag+沉淀Cl-,然后測量所得沉淀量就可以加以區(qū)別。3、某物質(zhì)的實驗式 PtCl4 2NH3,其水溶液不導電，加入AgNO3也不產(chǎn)生沉淀，以強堿處理并沒有NH 3放出，試推測其化學式。指出其中心原子，配位體及配位數(shù)。答案：Pt(NH 3)2Cl4;中心原子：Pt配位體：NH3、Cl-配位數(shù)：64、FeF 6 3- Fe(SCN) 3 Fe(CN)63-Cu(NH 3)42+AlF 63-Cu(NH 3)42+Hgl

7、 4廣+Ag(NH 3)2Ni(CO) 4SiF6廣Fe(CO) 5、配合物的配位鍵的成鍵情況(要求較高，可做參考)1、配位數(shù)為2的配合物：SP雜化廿二1口 II 口IIA(NH3) |1I|H|U|U|U(空軌道雜化) mE0 iCD麗：NH3 AgCl 2-、Cu(NH 3)2+、CuCl2、Ag(CN)小Ag(NH 3)2+形成之前和之后，中心原子的d電子排布沒有變化o絡合物是直線型2、配位數(shù)為4的配合物(1) sp3雜化：四面體構型例：28Ni2+3d8帆。popeNiCl4廣 sp3雜化，四面體(DM。3dNiCl 4廣形成之前和之后，中心原子的d電子排布沒有變化，配位原子的孤對電子

8、填在由外層軌道雜化而 得的雜化軌道上。(2) dsp2雜化：平面正方形構型Ni(CN) 4r dsp2雜化，平面正方形(MXM)O3d亂CN-變化，原來由單電子占據(jù)、后來騰空了的Ni(CN) 42-形成之前和之后，中心原子的d電子排布發(fā)生了(n-1)d軌道參與了雜化3、配位數(shù)為6的配合物(1) d2sp3雜化：八面體構型例：26Fe3+3d5(DQD。9 僅。_3-Fe(CN) 6陽叫叫3dCN(2) sp3d2雜化：八面體構型FeF63-QpO） O陽嗎媽CN價鍵理論的要點1在配合物形成時，由配體提供白孤對電子進入中心離子（原子）空的價電子軌道，形成配位鍵。2為了形成結構均勻的配合物，中心離

9、子 （原子）采取雜化軌道與配體成鍵。3 雜化軌道的類型決定了配合物的幾何構型中心原子雜化方式配位數(shù)形狀實例sp2 sp-*Hgi 33sp四面體型*dsp2平囿四邊型*d 2sp3 （或 d2sp3）三、配合物的立體結構和異構現(xiàn)象配合物的異構現(xiàn)象：配合物化學組成相同，但原子間連接方式或空間排列方式不同而引起配合物結構性質(zhì)不同的現(xiàn)象。 配合物的立體結構和異構現(xiàn)象1、幾何異構在配位化合物中，配體可以占據(jù)中心原子周圍的不同位置。所研究的配體如果處于相鄰的位置，稱之為順式結構。如果處于 相對的位置，稱之為反式結構。由于配體所處的順反位置不同所產(chǎn)生的異構現(xiàn)象 稱為順反異構。 顯然配位數(shù)為2的配體只有相對

10、的位置，所以沒有順反異構。 顯然配位數(shù)為3的配體都是相鄰的位置，所以沒有順反異構。然而在平行四邊形的和正八面體的結構中就很常見。(1) 平行四邊形MA 2B2型AAABM 順式 M 反式BBBA/NH3 C1 /NH3PtPtC1Z、NH3 hW ci順式反式順-二氯 二氨合鉗(極性)反-二氯 二氨合鉗(非極性)(2)八面體MA 4B2AAAHB,4a四。配合物的性質(zhì).配合物形成后，顏色、溶解性都有可能發(fā)生改變。如：審3+ 棕黃色je2+ 淺綠色M (SON) 3/ 血紅色Fe (ON) 4廣 無色AgCl、AgBr、可與NH3 , dO反應生成易溶的Ag (NH3)2 +.配合物的穩(wěn)定性：配

11、合物中的配位鍵越強，配合物越穩(wěn)定。當作為中心原子的金屬離子相同時，配合物的穩(wěn)定性與配體的性質(zhì)有關。如CO與血紅素中的Fe2+形成的配位鍵比Q與Fe2+形成的強。 五、配合物的命名(1)配合物內(nèi)界命名。一般按如下順序：配體個數(shù)(用一、二、三表示)一配體名稱(不同配體名稱之間以中圓點 耍”隔開)一 “合”字一中心原子名稱一中心原子的化合價(在括號中用羅馬數(shù)注明)。如：Ptci 4四氯合鉗(n)(2)自右向左陰離子名稱在前，陽離子名稱在后。若陰離子部分是簡單離子則稱“某化某”，若陰離子為復雜離子則稱“某酸某”。如：CuCNHJjCl,二氯生四氨合桐(IT)NaA虱CNKI 二系合銀11)粵鈉六、配合

12、物的應用配合物的應用極為廣泛(1)濕法冶金：用配合劑將金屬從礦石中浸取出來再還原成金屬單質(zhì)；(2)分離提純；(3)利用形成配合物的方法檢驗離子，如Fe3+的檢測；(4)配合催化；(5)生物體內(nèi)的許多變化如能量傳遞、轉換或電荷轉移常與金屬離子和有機物生成復雜的配合物有關。 練習1.已知Co(NH3)63+呈正八面體結構：各 NH3分子的間距相等，Co3+位于正八面的中心。若其中二個NH3分子被C取代，所形成的Co(NH 3)402 +的同分異構體的種數(shù)有A. 2種B. 3種C. 4種D. 5種A.C.A.A.( )B . CuSO4 3H2O 與 CuSO4 5H2OD. H2O 與 D2O(重

13、水)( )_ 2+D. Cu( )Ag(NH 3)2Cl、KAg(CN) 2Ni(NH 3)4Cl 2、Ag(NH 3)2Cl卜列各組物質(zhì)中，兩者互為同分異構的是NH4CNO 與 CO(NH2)2Cr(H2O)4Cl2Cl 2H2O 與Cr(H 2O)5C1C1 2 H2O卜列離子中與氨水反應不能形成配合物的是+2+2 +AgB. FeC. Zn卜列組合中，中心離子的電荷數(shù)和配位數(shù)均相同的是KAg(CN) 2、Cu(NH 3)4SO4B. Ni(NH 3)4Cl 2、Cu(NH 3)4SO4AgNO 3溶液反應也不產(chǎn)生沉淀，以強堿處理并 )5.某物質(zhì)的實驗式為 PtCl4 2NH3,其水溶液不

14、導電，加入 沒有NH3放出，則關于此化合物的說法中正確的是A.配合物中中心原子的電荷數(shù)和配位數(shù)均為6 B.該配合物可能是平面正方型構型C. Cl和NH3分子均與Pt4+配位D.配合物中Cl與Pt4+配位，而NH3分子不配位.下列常見化合物的溶液中，滴入足量氨水最后仍為澄清溶液的是()A .硫酸鎂 B .氯化鐵 C .氯化鋅 D .氯化銅.在照相底片定影時，硫代硫酸鈉( Na2s2O3)溶液能溶解掉未反應的澳化銀，這是因為銀離子與硫代硫 酸根離子生成配離子。銀離子的配位數(shù)為 2,若硫代硫酸鈉與澳化銀剛好完全反應，則所得溶液中的溶質(zhì) 為8、已知鋅和鋁都是活潑金屬。其氫氧化物既能溶于強酸，又能溶于強

15、堿，溶于強堿分別生成Zn(OH) 42-和Al(OH) 4-。但是氫氧化鋁不溶于氨水，而氫氧化鋅能溶于氨水，生成Zn(NH 3)42+。按要求寫出下列反應的離子方程式：Al(OH) 3溶于強堿溶液 Zn(OH)2溶于氨水(2)說明在實驗室不適宜用可溶性鋅鹽與氨水或NaOH反應制備氫氧化鋅的原因 (3)實驗室一瓶 AlCl3溶液中混有少量 Zn2+,如何提純?家庭作業(yè)1:(B )BeCl2與 BF3D, C2H2與 C2H4Cu(NH3)42+、PCl3解析：疝Ci ： sp 三角錐形 .di. + +* 唯BQ”b sp-平面三角形d / XV1、下列分子中的中心原子雜化軌道的類型相同的是A.

16、 CO2與 SO2B. CH4與 NH32、下列分子或離子中都存在著配位鍵的是BHClOA . NH3、H2OB. NH4 +、H3O+ C. N2、3、對SO2與CO2說法正確的是( d )A.都是直線形結構B.中心原子都采取 sp雜化軌道C. S原子和C原子上都沒有孤電子對D. SO2為V形結構，CO2為直線形結構 4、下列各種說法中錯誤的是(d )A、形成配位鍵的條件是一方有空軌道一方有孤電子對。 B、配位鍵是一種特殊的共價鍵。C、配合物中的配體可以是分子也可以是陰離子。O)CS: ： s =c SP 直線形R 9+ +(4)ci;Or：dO?i ：SP5V形D、共價鍵的形成條件是成鍵粒

17、子必須有未成對電子。5、寫出下列分子的路易斯結構式(是用短線表示成鍵電子對，小黑點表示未成鍵的價電子的結構式)并指出 中心原子可能采用的雜化軌道類型，并預測分子的幾何構型。(1)PCl3(2)BCl 3(3)CS2(4) CI2O6、中學課堂實驗提到：讓蒸儲水通過酸式滴定管慢慢下流如線狀，把摩擦帶電的玻璃棒靠近水流，發(fā)現(xiàn)水流的方向發(fā)生偏轉。如果把盛在玻璃容器中的蒸儲水置于強磁場的兩極之間，蒸儲水的體積是 (增大、縮小還是保持不變)，簡述原因： 。答案：體積變大。由于水是極性分子置于強磁場中間時，受磁場作用，水分子在一定程度上被迫做定向排列，導致部分水分子之間互相以同一電(磁)極相近，產(chǎn)生斥力，

18、體積因而增大。家庭作業(yè)2 TOC o 1-5 h z .在Ag(NH 3)2 +中Ag+是以 型雜化軌道與配位體形成配位鍵()A . spB. sp2C. sp3D .以上都不是2,已知Zn2+的4s和4P軌道可以形成sp3型雜化軌道，那么ZnCl 42-的空間構型為()A.直線形 B.平面正方形C.正四面體形D.正八面體形3.當0.01mol氯化銘(ID)(CrC13 6H2O)在水溶液中用過量白硝酸銀處理時，有0.02mol氯化銀沉淀析出，此樣品的配離子的表示式為()A. Cr(H2O)63+B . CrCl(H 2O)52+C. CrCl2(H2O)4+D. CrCl 3(H2O)3.

19、+3價Co的八面體配合物 CoClm nNH3,中心原子的配位數(shù)為 6,若1mol配合物與AgNO3作用生成1molAgCl沉淀，則 m和n的值是()A.m = 1、n = 5B.m = 3、n =4 C.m = 5、n = 1D.m = 4、n = 5.向盛有硫酸銅水溶液的試管里加入氨水，首先形成難溶物，繼續(xù)添加氨水，難溶物溶解得到深藍色的透明溶液。下列對此現(xiàn)象說法正確的是()A.反應后溶液中不存在任何沉淀，所以反應前后Cu2+的濃度不變2+B.沉淀溶解后，將生成深藍色的配合離子Cu(NH 3)4C.向反應后的溶液加入乙醇，溶液將會沒有發(fā)生變化，因為 Cu(NH 3)42+不會與乙醇發(fā)生反應

20、D.在Cu(NH 3)42+離子中，Cu2+給出孤對電子，NH3提供空軌道6.已知Ni(NH 3)2Cl2可以形成A、B兩種固體，A在水中溶解度較大；B在CCl4中溶解度較大。試畫出A、B分子的幾何構型。7、把CoCl2溶于水后加氨水直到先生成的Co(OH)2沉淀又溶解后，再加氨水，使生成Co(NH 3)62+,此時向溶液中通入空氣，得到的產(chǎn)物中有一種其組成可用CoC135NH3表示。把分離出的 CoC% 5NH3溶于水后立即加硝酸銀溶液，則析出AgCl沉淀。經(jīng)測定，每1molCoCl 3 5NH3只生成2molAgCl。請寫出表示此配合物結構的化學式：,此配合物中的 Co化合價為 。8.某化

21、合物的化學式可表示為Co(NH 3)xCly(x,y均為正整數(shù))。為確定x和y的值，取兩份質(zhì)量均為 0.2140克的該化合物進行如下兩個實驗。將一份試樣溶于水，在硝酸存在的條件下用 AgNO3溶液滴定(生成AgCl沉淀)，共消耗24.0毫升0.100mol L-1的AgNO3溶液。在另一份試樣中加入過量NaOH溶液并加熱，用足量鹽酸吸收逸出的 NH3。吸收NH3共消耗24.0毫升0.200 mol L-1HCl溶液。試通過計算確定該化合物的 化學式。(本題可能用到的原子量:H 1.0 N 14.0 Cl 35.5 Co 58.9) 參考答案：1. A2, C3. B4. BB解析：CUSO4+

22、2NH3 - H2O=Cu (OH) 2J+ ( NH4) 2SO4； .、2+.一. 一， Cu (OH) 2+4NH3 - H2O=Cu (NH3) 4 +2OH +4H2O,形成深藍色的Cu (NH3)42+溶液，向溶液中加入乙醇，由于 Cu (NH3) 42+在乙醇中的溶解度較小，故有深藍色沉淀析出，但沒有發(fā)生反應，此時反應后的溶液中不存在任何沉淀，但Cu2+的濃度幾乎為0,同時所形成 TOC o 1-5 h z 的Cu (NH3) 42+結構是由Cu2+提供空軌道，NH3給出孤對電子。因此本題答案為B答案：BA:順式 B :反式(具體構型略)Co(NH3)5ClCl 2；+3Co(NH)6c13家庭作業(yè)31,由配位鍵形成的離子Pt(NH 3)62+和PtC142中，兩個中心離子伯的化合價是()A,都是+ 8B,都是+ 6C.都是+ 4D.都是+ 20.01mol氯化銘(CrCl3 6H2O)在水溶液中用過量硝酸銀溶液處理，產(chǎn)生 0.02 mol AgCl