第十章 配位化合物 主讲教师:张 莹
§ 10.1 配位化合物的基本概念 一、配合物的定义 二、配合物的组成 三、配合物的命名
一、配合物的定义 配位化合物(简称配合物)是由可以给出孤电子对或多个不定域电子的一定数目的离子和分子 (称为配体)和具有接受孤电子对或多个不定域电子的空位的原子或离子(统称中心原子)按一定的组成和空间构型所形成的化合物。
叶绿素 血红素 维生素B12 e.g. 血红素——Fe(II)的配合物 叶绿素——Mg(II)的配合物 VB12——Co(III)的配合物
二、配合物的组成 [Cu (NH3) 4 ] SO4 中心离子 配位原子 配位体数 外界 配位体 内界
①阳离子:Ag+、Pt2+、Fe2+、Al3+、Si4+ ②阴离子:I-→[I(I2)]-,S2-→[S(S8)]2- 1.中心离子(原子):含价层空轨道 ①阳离子:Ag+、Pt2+、Fe2+、Al3+、Si4+ ②阴离子:I-→[I(I2)]-,S2-→[S(S8)]2- ③中性原子:Fe、Ni 配合物中心离子或原子是配合物的核心,它们必须具有空的低能轨道,通常是金属(尤其是周期表中的过渡金属) 离子或原子。①阳离子:Ag+、Pt2+、Fe2+、Al3+、Si4+
①阴离子:X- , OH- ,CN- , SCN- ②中性分子: H2O,NH3,CO,NH2CH2CH2NH2 2.配体:含孤对电子 并与中心离子结合的非金属阴离子或分子 ①阴离子:X- , OH- ,CN- , SCN- ②中性分子: H2O,NH3,CO,NH2CH2CH2NH2 配位原子
配体的分类 ①单齿配体:配位体中只有一个配位原子。 X- ,OH- ,H2O,NH3,CO ②多齿配体:具有两个或两个以上配位原子同时 与一个中心离子配位的配体。
分子式 名称 缩写符号 草酸根 (OX) 乙二胺 (en) 邻菲罗啉 (o-phen) 联吡啶 (bpy) 四乙酸 (H4edta)
EDTA配合物的结构
③异性双基配体 :虽然含有多个配位原子,但 在一定条件下,仅有一个配位原子与中心离子配位,称为异性双基配体。 :SCN- 硫氰酸根 :NCS- 异硫氰酸根 :NO2- 硝基 :ONO- 亚硝酸根 :CN- 氰根 :NC- 异氰根
3. 配位数: 单齿配体:配位数=配位原子数=配体数。 直接与中心离子配位的配位原子数之和。 单齿配体:配位数=配位原子数=配体数。 配位原子为N, 配位数等于6。 [ Co ( NH3 ) 6 ]3+ 配合物中与中心原子直接成键的配位原子的总 数 。配位数是中心原子的重要性质之一。
多齿配体:配位数=配位原子数 =配体数x齿数。 2+ 配位原子为N,配位数等于4 。
中心离子和配体电荷的代数和即为配离子的电荷。 4. 配离子的电荷: 中心离子和配体电荷的代数和即为配离子的电荷。 例 [Cu (NH3)4 ] [Fe (CN)6 ] [Fe (CN)6 ] 2+ 3- 4-
[Cu(NH3)4](OH)2 氢氧化四氢合铜(II) 三、配合物的命名 1. 总则:与一般的无机化合物相同。 配酸:×××酸 H2[PtCl6] 六氯合铂(IV)酸 配碱:氢氧化××× [Cu(NH3)4](OH)2 氢氧化四氢合铜(II)
配盐:阴离子化/酸阳离子 简单酸根加“化”字:某化某 [Co(NH3)6]Cl3 三氯化六氨合钴(III) 复杂酸根加“酸”字:某酸某 [Cu(NH3)4]SO4 硫酸四氨合铜(II)
配位单元为阴离子:酸 Cu2[SiF6] 六氟合硅(IV)酸亚铜 中性分子: [Ni(CO)4] 四羰基合镍(0)
2. 配体单元(内界)的命名原则: 配体数 配体名称 合 中心离子名称(氧化态值) 以罗马数字 Ⅱ、Ⅲ、 Ⅳ 以二、 三 不同配体 配体数 配体名称 合 中心离子名称(氧化态值) 以二、 三 四...表示 不同配体 “•”分开 以罗马数字 Ⅱ、Ⅲ、 Ⅳ
[Cu(NH3)4] 2+ 四氨合铜(Ⅱ)离子 K3[Fe(CN)6] 六氰合铁(Ⅲ)酸钾 [PtCl2(NH3)2]
F- Cl- Br- I- O2- H- S2- S22- OH- HS- CN- N3- N3- 3. 配体名称: 阴离子配体 ①无机阴离子配体: F- Cl- Br- I- O2- H- S2- S22- OH- HS- CN- N3- N3- 氟 氯 溴 碘 氧 氢 硫 双硫 羟 巯 氰 氮 叠氮 SO42- HSO4- S2O32- ONO- SCN- NCS- 硫氰酸根 异硫氰酸根 硫酸根 硫酸氢根 硫代硫酸根 亚硝酸根
②有机阴离子配体 中性配体 NO2- C2H- NH2- C6H5- CH3COO- C2O42- 硝基 乙炔基 氨基 苯基 乙酸根 草酸根 硝基 乙炔基 氨基 苯基 乙酸根 草酸根 中性配体 NO CO O2 N2 亚硝酰 羰基 双氧 双氮 有机阴离子配体是由有机化合物失质子而得,都以“基”或 “根”为字尾。如: 中性配体一般使用原来的名称,其中绝大多数是有机化合物。但有些中性配体的名称与原来的名称有所不同。 多个配体同时出现,如何命名?
4. 配体命名顺序: ①先无后有 ②先阴后中 三氯•乙烯合铂(Ⅱ)酸钾 K[PtCl3(C2H4)] K[PtCl3NH3] 三氯•一氨合铂(Ⅱ)酸钾 先无机后有机,例如:K[PtCl3(C2H4)]:三氯•乙烯合铂(Ⅱ)酸钾; 先离子后分子,例如:K[PtCl3NH3]:三氯•一氨合铂(Ⅱ)酸钾;
Br- →Cl- →CN- →F- →NO2-→OH- → SCN - ③先A后B 阴离子配体 Br- →Cl- →CN- →F- →NO2-→OH- → SCN - 中性配体 CO→NH3→H2O→PH3 [Co(NH3)5H2O]Cl3 三氯化五氨•一水合钴(III) 同是离子或同是分子,按配位原子元素符号的英文字母顺序排列,例如:[Co(NH3)5H2O]Cl3:氯化五氨•一水合钴(Ⅲ);
[Pt(NO2)(NH3)(NH2OH)(Py)]Cl ④先少后多 [Pt(NO2)(NH3)(NH2OH)(Py)]Cl 氯化硝基•氨•羟氨•吡啶合铂(II) 若①②③④均相同 按配体中另一原子的元素符号字母排列顺序 [PtNH2NO2(NH3)2] 氨基•硝基•二氨合铂(Ⅱ) 配位原子相同,少原子在先;配位原子相同,且配体中含原子数目又相同,按非配位原子的元素符号英文字母顺序排列,例如