1 / 41

第二单元 配合物是如何形成的

第二单元 配合物是如何形成的. 请大家思考 : 我们学习了哪些化学键 ?. 什么叫配位键 ?. 一个原子提供一对电子，与另一个接受电子的原子形成的共价键。即：成键的两个原子一方提供孤对电子，一方提供空轨道而形成的共价键。. 铵盐. 试举一例含配位键的物质！. 水合氢离子. 配合物在生活、生产和科技等方面都具有十分重要的应用：.

idalee
Download Presentation

第二单元 配合物是如何形成的

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 第二单元 配合物是如何形成的

  2. 请大家思考: 我们学习了哪些化学键? 什么叫配位键? 一个原子提供一对电子，与另一个接受电子的原子形成的共价键。即：成键的两个原子一方提供孤对电子，一方提供空轨道而形成的共价键。 铵盐 试举一例含配位键的物质！ 水合氢离子

  3. 配合物在生活、生产和科技等方面都具有十分重要的应用：配合物在生活、生产和科技等方面都具有十分重要的应用： • 在植物生长中起光合作用的叶绿素，是一种含镁的配合物；人和动物血液中起着输送氧作用的血红素，是一种含有亚铁的配合物；维生素B12是一种含钴的配合物；人体内各种酶（生物催化剂）的分子几乎都含有以配合状态存在的金属元素。化工生产、污水处理、汽车尾气处理、模拟生物固氮都需要一些特殊性能的配合物作催化剂。

  4. 血红素

  5. 叶绿素

  6. 维生素B12

  7. 配位化学的奠基人——维尔纳 维尔纳 (Werner, A, 1866—1919)瑞士无机化学家，因创立配位化学而获得1913年诺贝尔化学奖。

  8. 戴安邦 (1901-1999) 中国无机化学家和教育家，1981年当选为中国科学院化学部学部委员。长期从事无机化学和配位化学的研究工作，是中国最早进行配位化学研究的学者之一。

  9. 人类对配合物结构的认识

  10. 认识铜氨离子

  11. 交流与讨论 • 比较H++NH3=NH4+ Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+ • 提出Cu2+与NH3分子结合生成的[Cu(NH3)4]2+的设想。

  12. 中心离子 有空轨道 配体有孤电子对 配位键的存在是配合物与其它物质最本质的区别

  13. 一、配合物的概念 • 概念：由提供孤电子对的配体与接受孤电子对的中心原子以配位键结合形成的化合物称为配合物。

  14. 问题解决 • 请根据[Cu(NH3)4]2+中配位键的形成，总结配位键的形成的条件。 • 配位键形成的条件： 一个原子有孤电子对，另一个原子有接受孤 电子对的空轨道。

  15. 二、配合物的组成 • 比较明矾[KAl(SO4)2·12H2O] 与硫酸四氨合铜[Cu(NH3)4]SO4两者的电离 • KAl(SO4)2·12H2O= K++Al3++2SO42-+12H2O [Cu(NH3)4]SO4=[Cu(NH3)4]2++SO42-

  16. [Co(NH3)6] Cl3 内界 外界 [Co (NH3)6]3+ 中心 原子 配 位 体 配 位 数 二、配合物的组成 (1) 内界与外界 内界是配位单元，外界是简单离子。内外界之间是完全电离的。 K3[Cr(CN)6] 外界 内界 内界又由中心原子 和配位体及配位数构成：

  17. 中心离子 配位体 配位数 外界离子 内 界 外 界 配 合 物 二、配合物的组成 [Cu(NH3)4]SO4

  18. 问题解决 • 在Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、H2O、NH3、F-、CN-、CO中，哪些可以作为中心原子？哪些可以作为配位体？ • 中心原子：Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+ • 配位体：H2O、NH3、F-、CN-、CO

  19. 二、配合物的组成 (2) 中心原子、配位体、配位数 中心原子：能够接受孤电子对的离子，多为过渡金属元素的离子。 配位体：提供孤电子对的分子或离子；其中提供孤电子对的原子叫配位原子，常见的配位原子有卤素原子X、O、S、N、P、C。

  20. 2价金属离子 3价金属离子 1价金属离子 Cu+ 2,4 Ca2+ 6 Al3+ 4,6 Ag+ 2 Mg2+ 6 Cr3+ 6 Au+ 2,4 Fe2+ 6 Fe3+ 6 Co2+ 4,6 Co3+ 6 Cu2+ 4,6 Au3+ 4 Zn2+ 4,6 二、配合物的组成 配位数： 常见金属离子的配位数

  21. 二、配合物的组成 配位数：配位体不是同一种分子或离子时，配位数要两者相加。 如：[Co(NH3)5Cl]Cl2这种配合物，其配位体有两种：NH3、Cl-，配位数为5+1=6。 4 思考： K[PtCl3(NH3)]其配位数为___。

  22. 问题解决 • 现有两种配合物晶体[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2，一种为橙黄色，另一种为紫红色。请设计实验方案将这两种配合物区别开来。 • 提示：先写出两者的电离方程式进行比较。

  23. 问题解决 • 两者在水中发生电离： • [Co(NH3)6]Cl3=[Co(NH3)6]3++3Cl- • [Co(NH3)5Cl]Cl2=[Co(NH3)5Cl]2++2Cl- • 比较可知：两者电离出的Cl-的量不同，设计实验时可从这一条件入手，加Ag+沉淀Cl-，然后测量所得沉淀量就可加以区别。 提供1molCl－，[Co(NH3)6]Cl3需89.2g， [Co(NH3)5Cl]Cl2需125.3g

  24. 问题解决 • 具体步骤： 1、称取相同质量的两种晶体，分别配成溶液。 2、向两种溶液中加入足量的AgNO3溶液。 3、静置，过滤。 4、洗涤沉淀，干燥 5、称量。 结果：所得固体质量多的即为[Co(NH3)6]Cl3， 所得固体质量少的即为[Co(NH3)5Cl]Cl2 。

  25. 分析下列配合物的组成 内界、外界、中心原子、配位体、配位数、中心原子价态 [Ag(NH3)2]OH [Co(NH3)6]Cl3 K4[Fe(CN)6] K[Pt(NH3)Cl3] [Co(NH3)5Cl]( NO3)2 [Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O

  26. 配合物的结构和性质 [Ag(NH3)2]+的成键情况 Ag+空的5s轨道和5p轨道形成sp杂化轨道，接受2个NH3分子提供的孤电子对，形成直线形的[Ag(NH3)2]+ 。

  27. 配合物的结构和性质 [Zn(NH3)4]2+的成键情况和空间结构 Zn2+形成sp3杂化轨道，接受4个NH3分子提供的孤电子对形成4个配位键，得到正四面体型的[Zn(NH3)4]2+ 。

  28. 配合物的结构和性质 [Cu(NH3)4]2+的成键情况和空间结构 Cu2+形成dsp2杂化轨道，接受4个NH3分子提供的孤电子对，形成平面正方形的[Cu(NH3)4]2+ 。

  29. 配合物的结构和性质 [Pt(NH3)2Cl2]的成键情况和空间结构 Pt2+形成dsp2杂化轨道，接受2个NH3 和2个Cl-离子提供的孤电子对，形成平面正方形的[Pt(NH3)2Cl2]。

  30. 配离子空间构型的确定 正四面体型 直线形 正方形 正八面体型 [Ag(NH3)2]+ [Ni(CN)4]2－ AlF63－ [Zn(NH3)4]2+ [Ag(CN)2]- [Hg(CN)4]2－ [Fe(CN)6]3－ [Cu(NH3)4]2+ d2sp3 sp sp3 dsp2 或sp3d2

  31. 练习题 向AgNO3溶液中滴加氨水至沉淀溶解可形成[Ag(NH3)2]+配离子。Ag+空的轨道和轨道可以形成杂化轨道。NH3分子中N原子有对孤电子对，N原子上的孤电子对进入Ag+空的杂化轨道形成配位键。Ag+有个空的杂化轨道，可以接受2个NH3分子提供的孤电子对，形成型的[Ag(NH3)2]+。 5s sp 5p 1 sp sp 2 直线

  32. 科学家发现铂的两种化合物，其化学式都为PtCl2(NH3)2，且均为平面四边形结构，Pt位于四边形中心，NH3和Cl分别位于四边形的4个角上。它可以形成两种固体，一种为淡黄色，在水中的溶解度较小，不具有抗癌作用；另一种为棕黄色，在水中溶解度较大，具有抗癌作用，试回答下列问题：科学家发现铂的两种化合物，其化学式都为PtCl2(NH3)2，且均为平面四边形结构，Pt位于四边形中心，NH3和Cl分别位于四边形的4个角上。它可以形成两种固体，一种为淡黄色，在水中的溶解度较小，不具有抗癌作用；另一种为棕黄色，在水中溶解度较大，具有抗癌作用，试回答下列问题： (1)画出这两种固体分子的几何构型图 (2)淡黄色固体在水中的溶解度小而棕黄色固体溶解度大的原因是_________________________________________ _________________________________________________ NH3 Cl Cl－Pt－Cl Cl－Pt－NH3 ①淡黄色 ②棕黄色 NH3 NH3 ①中结构对称，分子无极性；②的分子有极性，据相似相溶规则可知，前者溶解度小而后者大。

  33. NH3 Cl Cl－Pt－Cl Cl－Pt－NH3 NH3 NH3 • 什么叫同分异构体？ • 什么叫手性异构体？什么叫手性碳原子？ • 什么叫顺反异构体？ 含有两种或两种以上配位体的配合物，若配合物在空间排列方式不同，就能形成不同几何构型的配合物。 反式 顺式

  34. NH3 Cl Cl－Pt－Cl Cl－Pt－NH3 NH3 NH3 思考题： 顺式Pt (NH3)2Cl2和反式Pt (NH3)2Cl2属于手性异构体吗？

  35. 思考题： 0.01mol氯化铬(CrCl3·6H2O)在水溶液中用过量硝酸银溶液处理，产生0.02mol AgCl沉淀。此氯化铬最可能是 A．[Cr(H2O)6]Cl3 B．[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O C．[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O D．[Cr(H2O)3Cl3]·3H2O 答案：B

  36. 配合物的稳定性 • 配合物具有一定的稳定性，配合物中的配位键越强，配合物越稳定。 • 当作为中心原子的金属离子相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。

  37. 配合物的应用 配合物在许多方面有广泛的应用 在实验研究中，常用形成配合物的方法来检验金属离子、分离物质、定量测定物质的组成。 在生产中，配合物被广泛应用于染色、电镀、硬水软化、金属冶炼领域。 在许多尖端领域如激光材料、超导材料、抗癌药物的研究、催化剂的研制等方面，配合物发挥着越来越大的作用。

  38. 生物医药中的应用 配合物的应用 医药行业 治癌药物顺铂[Pt(NH3)2Cl2] （有抗癌活性） （无抗癌活性） 生物大分子

  39. 配合物与生物固氮 配合物的应用 将大气中游离态氮转化为化合态氮的过程叫氮的固定 合氮酶中Fe-Mo中心结构示意图

  40. 思考题： 起固定氮作用的化学反应是 A、氮气与氢气在一定条件下反应生成氨气 B、一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮 C、氨气经催化氧化生成一氧化氮D、由氨气制碳酸氢铵和硫酸铵 答案：A

  41. 作业： P76 第2、4大题 P78 第7大题

More Related