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【基础知识】分子结构与性质
考点八配合物、超分子
【必备知识】
一、配合物
1、相关概念
配位键与配合物:由一个原子单方面提供而另一个原子接受孤电子对形成的共价键中配位键。配位键属于σ键。金属离子或原子与某些离子或分子(除水以外)以结合形成的化合物称为配合物(水合金属离子除外)。
2、组成
中心离子或原子:有,一般是带正电的金属离子,特别是过渡金属离子,如Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等,但也有电中性的原子如B。
配体:配位原子(配体中直接同中心离子或原子配合的原子)有。配体可以是分子,如CO、NH3、H2O等,也可以是离子,如F-、Cl-、Br-、I-、CN-、SCN-、OH-等。
表示:常用“→”来表示配位键,箭头指向接受孤电子对的原子,如NHeq\o\al(+,4)可表示为,在NHeq\o\al(+,4)中,虽然有一个N—H键形成过程与其他3个N—H键形成过程不同,但是一旦形成之后,4个共价键就完全相同。
如何判断物质中有无配位健?中心原子共价键数超过未成对电子数。
5、如何算配位数?配位数≠配位键数目
例1、请在图中用“→”标出Ni2+与Co的配位键,指出配位数。
例2、回答下列问题
(1)(2016江苏卷)[Zn(CN)4]2-中Zn2+与CN-的C原子形成配位键。不考虑空间构型,[Zn(CN)4]2-的结构可用示意图表示为____________。
(2)AlCl3在熔融态、气态和非极性溶剂中均以二聚体的形式存在,写出其二聚体的结构示意图。
(3)[2019·新课标Ⅲ]FeCl3中的化学键具有明显的共价性,蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为________,其中Fe的配位数为_____________。
(4)CO为配合物中常见的配体。CO作配体时,提供孤电子对的通常是C原子而不是O原子,其原因是________________________________________________________________________。
(5)配位化学创始人维尔纳发现,取CoCl3·6NH3(黄色)、CoCl3·5NH3(紫红色)、CoCl3·4NH3(绿色)和CoCl3·4NH3(紫色)四种化合物各1mol,分别溶于水,加入足量硝酸银溶液,立即产生氯化银,沉淀的量分别为3mol、2mol、1mol和1mol。
①请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式。
CoCl3·6NH3_______________________,CoCl3·4NH3(绿色和紫色)________________。
②上述配合物中,中心离子的配位数都是___________。
6、配合物的制备
实验操作
实验现象及有关的离子方程式
滴加氨水后,试管中首先出现:Cu2++2NH3·H2O===Cu(OH)2↓+2NHeq\o\al(+,4),氨水过量后沉淀逐渐,得到深蓝色的透明溶液:
Cu(OH)2+4NH3===[Cu(NH3)4]2++2OH-,滴加极性的溶剂乙醇,用玻璃棒摩擦试管壁,观察到深蓝色晶体析出:
[Cu(NH3)4]2++SOeq\o\al(2-,4)+H2Oeq\o(=====,\s\up7(乙醇))[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓
溶液变为色:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
滴加AgNO3溶液后,试管中出现:Ag++Cl-===AgCl↓,再滴加氨水后沉淀,溶液呈无色:AgCl+2NH3===[Ag(NH3)2]++Cl-
二、超分子
1、概念:超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。
2、超分子内分子间的作用力:非共价键,包括氢键、静电作用、疏水作用以及一些分子与金属离子形成的弱配位键等。
3、重要特征及应用:分子识别、自组装等、
【易错辨析】
1、配位键实质上是一种特殊的共价键()
2、提供孤电子对的微粒既可以是分子,也可以是离子()
3、有配位键的化合物就是配位化合物()
4、配位化合物都很稳定()
5、在配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2中的Cl-均可与AgNO3反应生成AgCl沉淀()
6、Ni(CO)4是配合物,它是由中心原子与配体构成的()
7、中含24mol共价键()
【跟踪练习】
1、关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物,下列说法正确的是()
A.配体是Cl-和H2O,配位数是8
B.中心离子是Ti4
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