配位化合物的性質(zhì)
配位化合物的性質(zhì)
帶電荷的配位本體稱為配離子,配離子的電荷為金屬離子和配體所帶電荷之和,如Fe2+和6CN-配位產(chǎn)生【Fe(CN)6】4-配陰離子,Cu2+和4NH3產(chǎn)生【Cu(NH3)4】2+配陽(yáng)離子。中性配位本體就是配合物,如Pt2+和2NH3及2Cl-產(chǎn)生【Pt(NH3)2Cl2】;Ni和4CO產(chǎn)生【Ni(CO)4】。配合物可為單核或多核,單核只有一個(gè)中心原子;多核有兩個(gè)或兩個(gè)以上中心原子。上述配合物均為單核配合物;多核配合物如【(CO)3Fe(CO)3Fe(CO)3】。
導(dǎo)讀帶電荷的配位本體稱為配離子,配離子的電荷為金屬離子和配體所帶電荷之和,如Fe2+和6CN-配位產(chǎn)生【Fe(CN)6】4-配陰離子,Cu2+和4NH3產(chǎn)生【Cu(NH3)4】2+配陽(yáng)離子。中性配位本體就是配合物,如Pt2+和2NH3及2Cl-產(chǎn)生【Pt(NH3)2Cl2】;Ni和4CO產(chǎn)生【Ni(CO)4】。配合物可為單核或多核,單核只有一個(gè)中心原子;多核有兩個(gè)或兩個(gè)以上中心原子。上述配合物均為單核配合物;多核配合物如【(CO)3Fe(CO)3Fe(CO)3】。
配合物由中心原子、配位體和外界組成,如硫酸四氨合銅(Ⅱ)的分子式為〔Cu(NH3)4〕SO4,其中Cu2+為中心原子,NH3為配位體,SO4 2-為外界。中心原子可以是帶電的離子或中性的原子,如過渡金屬鎳的四羰基化合物〔Ni(CO)4〕中Ni為中心原子。周期表中所有金屬元素可作為中心原子,但以過渡金屬形成配合物較為容易。配位體可以是中性分子或帶電離子,如亞鐵氰化鉀K4〔Fe(CN)6〕中的CN-。與中心原子結(jié)合的配位體的總數(shù)稱為配位數(shù),例如K4〔Fe(CN)6〕中Fe2+的配位數(shù)是6。中心原子和配位體共同組成配位本體(又稱內(nèi)界),在配合物的分子式中,配位本體被括在方括弧內(nèi)。配體給出孤對(duì)電子或多個(gè)不定域電子,中心原子接受這些電子,形成配位鍵。例如,K4【Fe(CN)6】、【Cu(NH3)4】SO4、【Pt(NH3)2Cl2】和【Ni(CO)4】都是配合物。其中CN-、NH3和CO是配體,F(xiàn)e2+、Cu2+、Pt2+和Ni是中心原子。配體和中心原子組成配位本體,列入方括弧中。配合物在溶液中發(fā)生部分離解,但仍趨向保持其配位本體。所有金屬均可作為中心原子,其中過渡金屬比較容易形成配合物。非金屬也可作為中心原子。配體分為單齒配體和多齒配體。單齒配體只有一個(gè)配位原子,如CN-、CO、NH3和Cl-。多齒配體有兩個(gè)或兩個(gè)以上的配位原子,如乙二胺H2NCH2CH2NH2是雙齒配體,乙二胺四乙酸根(簡(jiǎn)稱EDTA4-)是六齒配體。帶電荷的配位本體稱為配離子,配離子的電荷為金屬離子和配體所帶電荷之和,如Fe2+和6CN-配位產(chǎn)生【Fe(CN)6】4-配陰離子,Cu2+和4NH3產(chǎn)生【Cu(NH3)4】2+配陽(yáng)離子。中性配位本體就是配合物,如Pt2+和2NH3及2Cl-產(chǎn)生【Pt(NH3)2Cl2】;Ni和4CO產(chǎn)生【Ni(CO)4】。配合物可為單核或多核,單核只有一個(gè)中心原子;多核有兩個(gè)或兩個(gè)以上中心原子。上述配合物均為單核配合物;多核配合物如【(CO)3Fe(CO)3Fe(CO)3】。配合物的命名方法包括:①命名配離子時(shí),配位體的名稱放在前,中心原子名稱放在后;②配位體和中心原子的名稱之間用“合”字相連;③中心原子為離子者,在金屬離子的名稱之后附加帶圓括號(hào)的羅馬數(shù)字,以表示離子的價(jià)態(tài);④配位數(shù)用中文數(shù)字在配位體名稱之前;⑤如果配合物中有多種配位體,則它們的排列次序?yàn)椋宏庪x子配位體在前,中性分子配位體在后;無機(jī)配位體在前,有機(jī)配位體在后。根據(jù)以上規(guī)則,〔Cu(NH3)4〕SO4稱硫酸四氨合銅(Ⅱ),〔Pt(NH3)2Cl2〕稱二氯·二氨合鉑(Ⅱ),K〔PtCl3(C2H4)〕稱三氯·(乙烯)合鉑(Ⅱ)酸鉀。實(shí)際上,配合物還常用俗名,如K4〔Fe(CN)6〕稱黃血鹽,K3〔Fe(CN)6〕稱赤血鹽,F(xiàn)e4〔Fe(CN)6〕3稱普魯士藍(lán)。配合物的命名規(guī)則是按照《無機(jī)化學(xué)命名原則》(1980)進(jìn)行的。命名時(shí),陰離子在前,陽(yáng)離子在后。對(duì)于中性和陽(yáng)離子配合物,首先命名配體,詞尾綴以“合”字與金屬名稱相連,在金屬名稱之后附加括號(hào)的羅馬數(shù)字,標(biāo)明氧化態(tài)。有不同配體時(shí),在配體名稱之間以中圓點(diǎn)分開。配體的次序是負(fù)離子在前,中性分子在后;無機(jī)配體在前,有機(jī)配體在后。相同配體多于一個(gè)時(shí),前綴倍數(shù)詞頭二、三等標(biāo)明簡(jiǎn)單基團(tuán)如氯、硝酸根、水等的數(shù)目;對(duì)于較復(fù)雜的配體如氨基乙酸根H2NCH2COO-、三苯基膦P(C6H5)3等的名稱,倍數(shù)詞頭所標(biāo)的配體加以括號(hào),以免混淆。陰離子配合物的命名規(guī)則相同,但在金屬名稱后面綴以“酸”字。配合物中含有連接兩個(gè)或兩個(gè)以上金屬原子的橋配體時(shí),用前綴μ表示,例如。在配合物中,中心原子與配位體之間共享兩個(gè)電子,組成的化學(xué)鍵稱為配位鍵。形成配位鍵的條件是中心原子必須具有空軌道,而過渡金屬原子最符合這一條件。按配位體分類,可分為水合配合物、鹵合配合物、氨合配合物、氰合配合物和金屬羰基合物等。按中心原子分類,可分為單核配合物和多核配合物。按成鍵類型分類,可分為經(jīng)典配合物、簇狀配合物、含不飽和配位體的配合物、夾心配合物和穴狀配合物等。按學(xué)科類型分類,可分為無機(jī)配合物、有機(jī)金屬化合物和生物無機(jī)化合物等。配合物的穩(wěn)定性主要指熱穩(wěn)定性和配合物在溶液中是否容易電離出其組分(中心原子和配位體)。配位本體在溶液中的離解平衡與弱電解質(zhì)的電離平衡很相似,也有其離解平衡常數(shù),稱為配合物的穩(wěn)定常數(shù)K。K越大,配合物越穩(wěn)定,即在水溶液中離解程度小。配合物在溶液中的穩(wěn)定性與中心原子的半徑、電荷及其在周期表中的位置有關(guān)。過渡金屬的核電荷高,半徑小,有空的d軌道和自由的d電子,它們?nèi)菀捉邮芘湮惑w的電子對(duì),又容易將d電子反饋給配位體。因此,它們都能形成穩(wěn)定的配合物。堿金屬和堿土金屬恰好與過渡金屬相反,它們的極化性低,具有惰性氣體結(jié)構(gòu),形成配合物的能力較差,它們的配合物的穩(wěn)定性也差。配合物的結(jié)構(gòu)有多種,最常見的為八面體和四面體。如【Fe(CN)6】4-為八面體,【Ni(CO)4】為四面體。
配位化合物的性質(zhì)
帶電荷的配位本體稱為配離子,配離子的電荷為金屬離子和配體所帶電荷之和,如Fe2+和6CN-配位產(chǎn)生【Fe(CN)6】4-配陰離子,Cu2+和4NH3產(chǎn)生【Cu(NH3)4】2+配陽(yáng)離子。中性配位本體就是配合物,如Pt2+和2NH3及2Cl-產(chǎn)生【Pt(NH3)2Cl2】;Ni和4CO產(chǎn)生【Ni(CO)4】。配合物可為單核或多核,單核只有一個(gè)中心原子;多核有兩個(gè)或兩個(gè)以上中心原子。上述配合物均為單核配合物;多核配合物如【(CO)3Fe(CO)3Fe(CO)3】。
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