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第十章 配位化合物 Coordination Compound 11.1 配合物的基本概念一. 配合物的形成 主要内容 第一节 配位化合物的基本概念一、什么是配位化合物二、配合物的组成 三、配合物的命名 回 顾 配位共价键 配位共价键简称配位键。 用→表示 , 从提供电子对的原子指向接受电子对的原子。 形成配位键的两个必要条件： 一个原子的价电子层有孤对电子； 另一个原子的价电子层有空轨道。 概 述 配位化合物简称配合物，过去曾因它的组成比普通化合物复杂而称它为络合物。 配合物广泛存在于我们周围 配合物与生物体和医学的关系也十分密切 由于配合物的特殊性和广泛性，现在已经形成一门独立的学科——配位化学。 第一节 配位化合物的基本概念 一、什么是配位化合物 因为配位个体是配合物的特征部分， ∴ 书写时，常用方括号把配位个体括起来。 二、配合物的组成 （一）内层和外层 内层的组成 在配离子(或配位分子)中，接受孤对电子的阳离子或原子统称为中心原子(central atom)。 中心原子位于配离子的中心位置，是配离子的核心部分，书写时写在内层的最左端。 （三）配体(ligand)和配位原子(ligating atom) 此外，负氢离子和能提供π键电子的有机分子或离子等也可作为配位体。 配体的分类 注意： 有少数配体虽有两个配位原子，由于两个配位原子靠得太近，只能选择其中一个与中心原子成键，故仍属单齿配体。 （四）配位数(coordination number) [Cu(en)2]2+ 1 （五）配离子的电荷与中心原子的氧化值的确定 原则 小结 1 三、配合物的命名 习惯名称 系统命名法 （二）系统命名法 配离子及配位分子的命名 配体命名按如下顺序确定 若含有多种配体时，先无机后有机，先简单后复杂 复杂的配体 特殊的配体 配位分子 没有外层的配合物，中心原子的氧化值可不必标明？ 配位化合物的化学式的书写原则 在配位个体中如既有无机配体又有有机配体，则无机配体在前，有机配体在后。 在无机配体或有机配体中，先列出阴离子，后列出中性分子。 在同类配体中，按配位原子的元素符号的英文字母顺序排列。 在同类配体中，若配位原子相同，则将含较少原子数的配体排在前面，较多原子数的配体列后。 在同类配体中，若配位原子相同，配体中含原子的数目也相同，则按在结构式中与配位原子相连的原子的元素符号的英文字母顺序排列。 配体的化学式相同，但配位原子不同时，则按配位原子的元素符号的英文字母顺序排列，若配位原子尚不清楚，则以配位个体的化学式所列的顺序为准。 实 例 1 第二节 配合物的化学键理论 价键理论 晶体场理论和配体场理论 分子轨道理论 一、配合物的价键理论 中心原子与配体中的配位原子之间以配位键结合；配位原子提供孤对电子，中心原子提供价电子层的空轨道。配体为电子对给予体(Lewis碱)，中心原子为电子对受体(Lewis酸)，二者的结合物——配离子或配位分子是酸碱配合物。 为了增强成键能力和形成结构匀称的配合物，中心原子所提供的空轨道首先进行杂化，形成数目相等、能量相同、具有一定空间伸展方向的杂化轨道，然后中心原子的杂化轨道与配位原子的孤对电子轨道在键轴方向重叠成键。 配合物的空间构型，取决于中心原子所提供杂化轨道的数目和类型。 常见的杂化轨道类型和配合物的空间构型的对应关系表11-2 1 特别说明： 在很多情况下，还不能用价键理论来预测配合物的空间构型和中心原子杂化类型，往往是在取得了配合物的空间构型及磁性等实验数据后，再用价键理论来解释。 （二）外轨配合物和内轨配合物 根据中心原子杂化时所提供的空轨道所属电子层的不同，配合物可分为两种类型。 （四）配合物的磁矩 磁性：物质在磁场中表现出来的性质。 磁力天平 1 （三）具体杂化类型的实例分析 方法： 确定中心原子的氧化值 确定中心原子的价层电子构型 写出价层电子的轨道排布 预测中心原子的杂化类型和配合物的空间构型 1．配位数为 2 的配合物的结构 1 2．配位数为4的配合物的结构 sp3 杂化 dsp2 杂化 [Ni(NH3)4]2+ 1 [Ni(CN)4]2- 1 3．配位数为 6 的配合物的形成与结构 配位数为 6 的配合物为数最多。如表11-2 [FeF6]3- 1 [Fe(CN)6]3- 1 111 1 222 1 形成外轨配合物或内轨配合物，取决于中心原子的电子层结构和配体的性质：P226 中心原子的电子层结构 (n–1)d10 外轨 (n–1)d1~3 内轨 (n–1)d4~7 例 测得[Fe(H2O)6]SO4 的μ/μB