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1、配位化合物（Coordination Compounds）南京理工大学南京理工大学 1荀丽多彩的宝石2从左到右：黄色从左到右：黄色(yellow)Co(NH3)63+橙色橙色(orange)Co(NH3)5NCS2+红色红色(red)Co(NH3)5H2O3+紫色紫色(purple)Co(NH3)5Cl2+绿色绿色(green)Co(NH3)4Cl2+3Alfred Werner(18661919)瑞瑞士士无无机机化化学学家家，配配位位化化学奠基人。学奠基人。1890年年与与A.R.汉汉奇奇一一起起提提出氮的立体化学理论；出氮的立体化学理论；1893年年提提出出络络合合物物的的配配位位理论和配
2、位数的概念；理论和配位数的概念；1893年年提提出出化化合合价价的的副副价价概念；概念；因因创创立立配配位位化化学学而而获获得得1913年年Nobel化学奖。化学奖。41 配位化合物的基本概念1.1 配位键一种新的成键类型（复习）离离子子键键：电电负负性性相相差差较较大大（1.7）的的金金属属元元素素与与非非金金属属元元素素分分别别变变成成具具稳稳定定的的（八八电电子子构构型型）正正、负负离子后，通过离子间的静电引力而形成分子。离子后，通过离子间的静电引力而形成分子。共价键：共价键：电负性相近的原子中的未成对电子，可通电负性相近的原子中的未成对电子，可通过共享的方式配对成键。过共享的方式配对成
3、键。5离离域域键键：自自由由电电子子分分布布在在多多个个原原子子周周围围形形成成的的一一种种位位置置不不定定的的键键，既既无无方方向向性性又又无无饱饱和和性性，键键能能适中。金属键属于离域键。适中。金属键属于离域键。配配位位键键：若若甲甲方方具具有有已已配配对对的的孤孤对对电电子子，乙乙方方具具有有能能量量与与之之相相近近的的空空轨轨道道，则则成成键键的的两两个个电电子子完完全由甲方提供全由甲方提供,如此所形成的化学键称为配位键。如此所形成的化学键称为配位键。6Linus Pauling(1901?)Gilbert Newton Lewis(18751946)71.2 配合物的定义、组成与结构
4、1.2.1 配合物(coordination compounds)的定义由由配配体体与与中中心心原原子子或或离离子子，按按一一定定的的组组成成和和空空间间构构型型相相结结合合而而成成的的化化合合物物或或离离子子。早早期期称称络络合合物物（complex compounds)。中中心心离离子子或或原原子子：配配合合物物中中心心离离子子或或原原子子是是配配合合物物的的核核心心,它它们们必必须须具具有有空空的的价价轨轨道道，通通常常是是金金属属(尤尤其是周期表中的过渡金属其是周期表中的过渡金属)离子或原子。离子或原子。配配体体：含含有有孤孤对对电电子子的的分分子子或或离离子子均均可可作作为为配配体体
5、的的配位原子。配位原子。中心离子中心离子/原子与配体在周期表中的分布见原子与配体在周期表中的分布见表表2。81.2.2 配合物的结构M（Metal）表表示示中中心心原原子子或或离离子子，L（Ligand）表表示示配配体体，l 称称为为配配体体数数(直直接接同同核核配配位位的的配配体体数数目目)，X代代表表外外界界阴阴离离子子，K代代表表外外界阳离子。界阳离子。配合物一般可表示为配合物一般可表示为M(L)l如：如：Ni(CO)4；PtCl4(en)M(L)lXn Ag(NH3)2Cl；Co(en)2Br2ClKnM(L)l Na2Sn(OH)6；K3Fe(CN)6M(L)lm+或或M(L)lm-
6、Pt(NH3)4Cl22+；Cu(CN)4=Co(NH3)63+(Cl-)3内内 界界外外 界界外外界界离离子子配配体体(位位)数数配配位位体体配配位位原原子子中中心心离离子子91.3 配合物的分类1.3.1 按配体种类来分 卤合配合物（以卤合配合物（以F-、Cl-、Br-、I-为配体）为配体）含氧配合物（如以含氧配合物（如以H2O为配体）为配体）含氮配合物（如以含氮配合物（如以NH3为配体）为配体）含碳配合物（如以含碳配合物（如以CN-、CO为配体）为配体）其它（含硫、含磷；金属有机化合物等）其它（含硫、含磷；金属有机化合物等）1.3.2 按配体分子中的配原子数目来分 按配体分子中的配原子数
7、目来分有按配体分子中的配原子数目来分有单齿配合物单齿配合物、多齿多齿配合物配合物与与螯合物螯合物之分。之分。101.3.2.1 单齿配体若若配配体体分分子子或或离离子子中中仅仅有有一一个个原原子子可可提提供供孤孤对对电电子子，则则只只能能与与中中心心原原子子形形成成一一个个配配位位键键，所所形形成成的的配配体体称为单齿配体。称为单齿配体。常常见见的的单单齿齿配配体体有有卤卤离离子子（F-、Cl-、Br-、I-)、其其它它离离子子(CN-、SCN-、NO3-、NO2-、RCOO-)、中中性分子（性分子（R3N、R3P、R2S、H2O、吡啶、吡啶C5H5N）等。）等。大大体体说说来来，卤卤离离子子
8、为为弱弱配配体体；以以O、S、N为为配配原原子子的的配配体体是是中中强强配配体体；以以C原原子子为为配配位位原原子子配配体体是是强强配体。配体。111.3.2.2 多齿配体若配体分子或离子中含有多个可提供孤电子对的配位若配体分子或离子中含有多个可提供孤电子对的配位原子，如果空间允许，则多个配位原子可同时配位给中心原子，如果空间允许，则多个配位原子可同时配位给中心原子，所形成的环状结构配体称为多齿配体，原子，所形成的环状结构配体称为多齿配体，4（3）齿以）齿以上的配位化合物常称为上的配位化合物常称为螯合物螯合物(chelate)。常见的配体及其分类如表常见的配体及其分类如表3()。1.3.3 按
9、核的数目分类单核配合物：单核配合物：只有一个核的配只有一个核的配合物称为单核配合物。合物称为单核配合物。多核配合物：多核配合物：含有多个核的配含有多个核的配合物称为多核配合物。合物称为多核配合物。121.3.4 按成键类型分类经典配合物：金属与有机基团之间形成经典配合物：金属与有机基团之间形成 配位键；配位键；簇状配合物：至少含有两个金属作为中心原子簇状配合物：至少含有两个金属作为中心原子，其中还，其中还含有金属含有金属-金属键；金属键；含不饱和配位体的配合物：金属与配位体之间形成含不饱和配位体的配合物：金属与配位体之间形成-键或键或-*反馈键反馈键；13夹心配合物：中心原子为金属，配位体为有
10、机基团，夹心配合物：中心原子为金属，配位体为有机基团，金属原子被夹在两个平行的碳环体系之间；金属原子被夹在两个平行的碳环体系之间；1.3.5 按学科类型分类无机配合物。中心原子和配位体都是无机物。无机配合物。中心原子和配位体都是无机物。有机金属化合物。金属与有机物配位体之间形成的有机金属化合物。金属与有机物配位体之间形成的配合物。配合物。生物无机化合物。生物配位体与金属形成的配合物，生物无机化合物。生物配位体与金属形成的配合物，如金属酶、叶绿素、维生素如金属酶、叶绿素、维生素B12。穴状配合物：配位体属穴状配合物：配位体属于巨环多齿的有机化合于巨环多齿的有机化合物。物。141.4 配位数和影响
11、配位数大小的因素定义：定义：直接同中心原子或离子配位的直接同中心原子或离子配位的配位原子配位原子的数目称的数目称为该配合物的为该配合物的配位数配位数。配位数的多少与中心原子、配体和环境等许多因素有配位数的多少与中心原子、配体和环境等许多因素有关。在其它因素不变的情况下，有：关。在其它因素不变的情况下，有：配体相同时，中心原子的半径越大，可能的配位数越配体相同时，中心原子的半径越大，可能的配位数越多；多；中心离子相同时，配体的体积越大，配位数越低；中心离子相同时，配体的体积越大，配位数越低；中心离子的电荷数越高，可能的配位数越多。当中心中心离子的电荷数越高，可能的配位数越多。当中心离子的氧化数分
12、别为离子的氧化数分别为+1,+2,+3时，可能的配位数通常为时，可能的配位数通常为2,4或或6,6；15其它条件相同时，配体的浓度越高，越易形成高配位数其它条件相同时，配体的浓度越高，越易形成高配位数的配合物；的配合物；其它条件相同时，溶液的温度越高，越难形成高配位数其它条件相同时，溶液的温度越高，越难形成高配位数的配合物。的配合物。1.5 配合物的命名1.5.1 一般配合物的命名命名顺序：从后向前或从右向左；命名顺序：从后向前或从右向左；内、外界之间加内、外界之间加“酸酸”或或“化化”分开；外界卤素分开；外界卤素X-用用“化化”分开；分开；配体与中心离子（原子）之间加配体与中心离子（原子）之
13、间加“合合”分开；分开；中心离子氧化数可紧跟中心离子后用罗马字母表示，并中心离子氧化数可紧跟中心离子后用罗马字母表示，并加上小括号；加上小括号；16配位体个数用中文一、二、三配位体个数用中文一、二、三表示；表示；“一一”可略；可略；如果配合物中有多种配位体，则它们的排列次序为：如果配合物中有多种配位体，则它们的排列次序为：阴离子配体在前，中性分子配体在后；无机配体在阴离子配体在前，中性分子配体在后；无机配体在前，有机配体在后。不同配位体的名称之间还要用前，有机配体在后。不同配位体的名称之间还要用中圆点中圆点“”分开分开。【例例1 1】写出下列配合物的名称写出下列配合物的名称Fe(CN)64-六
14、氰合铁六氰合铁()配离子配离子/六氰合亚铁配离子六氰合亚铁配离子K4Fe(CN)6 六氰合铁六氰合铁()酸钾酸钾/六氰合亚铁酸钾六氰合亚铁酸钾Co(en)32(SO4)3硫酸三硫酸三(乙二胺乙二胺)合钴合钴()Cr(OH)3H2O(en)三羟三羟 水水 乙二胺乙二胺合铬合铬()Co(ONO)(NH3)5SO4 硫酸亚硝酸根硫酸亚硝酸根 五氨合钴五氨合钴(III)Cr(H2O)4Cl2Cl&#$%17 如果桥基以不同的配位原子与两个中心原子连接，如果桥基以不同的配位原子与两个中心原子连接，则该桥基名称的后面加上配位原子的元素符号来标明。则该桥基名称的后面加上配位原子的元素符号来标明。二二(-氯氯
15、)二二(二氯合铁二氯合铁)1.5.2 桥基多核配合物的命名 在桥联基团或原子的前面冠以希腊字母在桥联基团或原子的前面冠以希腊字母-,并加圆并加圆点与配合物其它部分隔开。两个或多个桥联基团，用点与配合物其它部分隔开。两个或多个桥联基团，用二二(-)等表示；如等表示；如三三(-(-羰基羰基)二二(三羰基合三羰基合铁铁)二二(-羟羟)-亚硝酸根亚硝酸根(ON)六氨合二钴六氨合二钴(III)离子离子18Note:某些配位化合物的习惯名称 Cu(NH3)42+铜氨配离子铜氨配离子Ag(NH3)22+银氨配离子银氨配离子K2PtCl6氯铂酸钾氯铂酸钾K3Fe(CN)6铁氰化钾（赤血盐）铁氰化钾（赤血盐）K
16、4Fe(CN)6亚铁氰化钾（黄血盐）亚铁氰化钾（黄血盐）192 配合物的异构现象在在化化学学上上，我我们们将将化化合合物物的的分分子子式式相相同同而而结结构构、性性质质不不同同的的现现象象称称为为同同分分异异构构现现象象。对对于于配配合合物物来来说说，常常见见的的异异构构现现象象有有几几何何异异构构、旋旋光光异异构构、电电离离异异构构、水合异构等。水合异构等。2.1 几何(立体)异构及几何异构体的命名多种配体在中心原子（离子）周围所处的相对位置多种配体在中心原子（离子）周围所处的相对位置不同而导致的异构现象称为配合物的几何异构。具不同而导致的异构现象称为配合物的几何异构。具不同配位数、不同配体
17、种类的配合物可有不同数量不同配位数、不同配体种类的配合物可有不同数量的异构体。的异构体。202.1.1 顺-反异构同种配体处于相邻位同种配体处于相邻位置者称为顺式异构体，置者称为顺式异构体，同种配体处于对角位同种配体处于对角位置者称为反式异构体。置者称为反式异构体。MA2B2类型的平面正类型的平面正方型配合物具有顺反方型配合物具有顺反异构体。如异构体。如Pt(NH3)2Cl2。21MA2B4类型的四角双锥配合物也具有顺反异构体。类型的四角双锥配合物也具有顺反异构体。如如Co(NH3)4Cl2+配离子。配离子。222.1.2 面-经异构MA3B3异异构构体体中中，若若A、B两两种种配配体体各各自
18、自连连成成互互相相平平行行的的平平面面者者称称为为面面式式异异构构体体，反反之之若若两两平平面面互互相相垂垂直直则称为经式异构体。则称为经式异构体。232.2.1 镜像异构当两种化合物的当两种化合物的组成和相对位置组成和相对位置皆相同，但它们皆相同，但它们互为镜像关系，互为镜像关系，象左右手一样不象左右手一样不能重合，这种异能重合，这种异构称为手性异构构称为手性异构或镜像异构。或镜像异构。2.2 镜像异构(旋光异构)24由于该异构体具有旋光性，故又称为旋光异构。若由于该异构体具有旋光性，故又称为旋光异构。若使偏正面逆时针旋转时则称为左旋使偏正面逆时针旋转时则称为左旋(异构异构)体体,反之反之称
19、为右旋称为右旋(异构异构)体，分别在冠名前加体，分别在冠名前加L 和和D表示。表示。2.2.2 旋光仪工作原理简介（复习）25【例2】MA2B2C2类型的化合物具有几种几何异构体类型的化合物具有几种几何异构体？还有其它类型的异构体吗？三反式；三顺式；三反式；三顺式；一反二顺式；一反二顺式；一顺二反式？一顺二反式？262.3 结构异构2.3.1电离异构（离子异构）配合物中具有相同的分子式但不同的配位阴离子配合物中具有相同的分子式但不同的配位阴离子（因而水溶液中产生不同的离子）的配位化合物。（因而水溶液中产生不同的离子）的配位化合物。如如Co(NH3)5BrSO4和和Co(NH3)5SO4Br。2
20、.3.2 水合异构分子式相同但水合数不同的配合物称为水合异构。分子式相同但水合数不同的配合物称为水合异构。如如Cr(H2O)6Cl3(紫色紫色)，CrCl(H2O)5Cl2 H2O(亮绿色亮绿色)，CrCl2(H2O)4Cl 2H2O(暗绿色暗绿色)。272.3.3 键合异构两可配体采用不同的配位原子与中心离子键合而成两可配体采用不同的配位原子与中心离子键合而成的不同配位化合物称为键合异构。如的不同配位化合物称为键合异构。如Co(NH3)5NO2Cl2(黄色黄色)Co(NH3)5(ONO)Cl2(红棕色红棕色)2.3.4 配位异构不同配体在不同中心离子间互换所形成的不同配位不同配体在不同中心离
21、子间互换所形成的不同配位化合物称为配位异构。如化合物称为配位异构。如Cr(NH3)6Co(SCN)6 Cr(SCN)6Co(NH3)628【例3】（2004年全国高中学生化学竞赛省级赛区试题）今今有有化化学学式式为为Co(NH3)4BrCO3的的配配合合物物。画画出出全全部部异异构构体的立体异构；体的立体异构；指出区分它们的实验方法。指出区分它们的实验方法。解：中心离子的电价数为中心离子的电价数为+3，故应形成，故应形成6配体配合物；配体配合物；3种配体形成配合物的强弱次序是：种配体形成配合物的强弱次序是：Br-CO3=0,0。如。如O2,NO,NO2反磁性：反磁性：被磁场排斥被磁场排斥 n=
22、0,=0铁磁性：铁磁性：被磁场强烈吸引。如被磁场强烈吸引。如 Fe,Co,Ni等。等。313.1.2 电子自旋配对能 当两个自旋方向相反的电子配对进入同一轨道时当两个自旋方向相反的电子配对进入同一轨道时需消耗一定的能量，称之为电子自旋配对能，记为需消耗一定的能量，称之为电子自旋配对能，记为P(依赖于中心原子的轨道，依赖于中心原子的轨道，P=15000 cm-1 30000cm-1)。这与洪特法则在本质上是一致的。这与洪特法则在本质上是一致的。3.1.3 可见光的互补色32吸收吸收-补色对照表补色对照表被被吸吸收收的的波波长长780颜颜色色紫外紫外紫紫蓝蓝绿蓝绿蓝(青青)蓝绿蓝绿绿绿黄绿黄绿黄黄
23、橙橙红红红外红外观察观察到的到的颜色颜色黄绿黄绿黄黄橙橙红红紫红紫红紫紫蓝蓝绿蓝绿蓝 蓝绿蓝绿333.2 价键理论要点中心原子（或离子）中心原子（或离子）M必须具有空的价轨道；配体必须具有空的价轨道；配体L中中的配原子必须具有孤电子对；的配原子必须具有孤电子对；当配体向中心原子接近时，根据配原子吸电子能力当配体向中心原子接近时，根据配原子吸电子能力（即电负性）的不同，对中心原子的（即电负性）的不同，对中心原子的d 轨道产生轨道产生不同不同的的影响，诱导中心原子采用不同的影响，诱导中心原子采用不同的杂化杂化方式；方式；配体原子中的孤电子对轨道与中心原子的相应杂化轨配体原子中的孤电子对轨道与中心原
24、子的相应杂化轨道道重叠重叠，形成配合物。，形成配合物。价键理论的缺陷是无法描述配体对中心原子价键理论的缺陷是无法描述配体对中心原子d轨道影响的轨道影响的本质，不能预料在具体配体情况下中心原子本质，不能预料在具体配体情况下中心原子d轨道的杂轨道的杂化类型；无法解释配合物形成过程中的颜色变化问题。化类型；无法解释配合物形成过程中的颜色变化问题。34【例例4】用价键理论讨论用价键理论讨论FeF63-和和Fe(CN)63-的形成过程。的形成过程。d2sp3杂化杂化CN-CN-CN-CN-CN-CN-F-F-F-F-F-F-sp3d2杂化杂化高场强高场强内轨型内轨型低自旋低自旋(低顺磁低顺磁)高稳定高稳
25、定低场强低场强外轨型外轨型高自旋高自旋(高顺磁高顺磁)低稳定低稳定Fe3+（3d54s04p04d0）晶体场理论353.3 晶体场理论3.3.1 晶体场理论的本质-静电作用力晶晶体体场场理理论论认认为为，当当配配体体逼逼近近中中心心原原子子时时便便在在中中心心原原子子周周围围形形成成了了一一个个静静电电场场(称称为为配配位位场场或或晶晶体体场场)，配配体体与与中中心心原原子子（或或离离子子）之之间间的的相相互互作作用用力力为为静静电电作作用用力力。因此晶体场理论在本质上就是静电相互作用理论。因此晶体场理论在本质上就是静电相互作用理论。3.3.2 配位场效应与晶体场分裂能当当配配体体逼逼近近中中
26、心心原原子子时时便便在在中中心心原原子子周周围围形形成成了了一一个个静静电电场场，中中心心原原子子的的d 轨轨道道在在该该场场的的作作用用下下能能级级发发生生分分裂裂，即即原原来来能能级级相相等等的的5个个轨轨道道分分裂裂为为几几组组能能量量不不等等的的轨轨道道。这这种种现现象象称称为为配配位位场场效效应应。最最高高、最最低低轨轨道道能能量量之之差差称称为晶体场分裂能。为晶体场分裂能。36不不同同构构型型的的配配合合物物中中，配配体体所所形形成成的的配配位位场场各各不不相相同同，因因此此d 轨轨道道的的分分裂裂方方式式也也各各不相同。不相同。37不同晶体场下不同晶体场下d 轨道的分裂能轨道的分
27、裂能383.3.3 晶体场稳定化能ECFSE3.3.4 物质的颜色物质能否显色，主要取决于以下两个条件物质能否显色，主要取决于以下两个条件:一是要有一是要有适当的能级间隔，二是要有较大的跃迁几率。适当的能级间隔，二是要有较大的跃迁几率。能够产生颜色的跃迁主要有以下五种类型：能够产生颜色的跃迁主要有以下五种类型：过渡金属内部的过渡金属内部的d d-d d跃迁跃迁 (如配位化合物如配位化合物)；化合物中电子从一个离子转移到另一个离子上的荷移跃迁化合物中电子从一个离子转移到另一个离子上的荷移跃迁(称称C-T跃迁跃迁)；有机分子中的有机分子中的 跃迁，跃迁，n 跃迁，跃迁，n 跃迁等（如跃迁等（如染料
28、）；染料）；半导体中电子在带隙间跃迁；半导体中电子在带隙间跃迁；与晶体缺陷有关的电子跃迁。与晶体缺陷有关的电子跃迁。393.4 化学光谱序晶体场分裂能晶体场分裂能 的大小取决于核与配体的种类。的大小取决于核与配体的种类。给定给定中中心原子（或离子）晶体场分裂能的大小依赖于配位场的心原子（或离子）晶体场分裂能的大小依赖于配位场的强弱（或配体的给电子能力），不同配体所产生的配位强弱（或配体的给电子能力），不同配体所产生的配位场强度次序为场强度次序为I-Br-Cl-SCN-F-OH-RCOO-ONO-C2O4=H2ONCS-EDTA(py)NH3enbipyphenNO2CN-CO 由于这种能力上的
29、差异将导致配合物吸收光谱上的差异，由于这种能力上的差异将导致配合物吸收光谱上的差异，因此人们通常又将上述顺序称为因此人们通常又将上述顺序称为“化学光谱序化学光谱序”。40【例例5】d7构型金属在正八面体场中，当构型金属在正八面体场中，当 o=12000cm-1及及 o=31500cm-1时，电子构型、磁矩和颜色分别应怎样？时，电子构型、磁矩和颜色分别应怎样？解：如如Co(CN)64-如如Co(H2O)62+Co(NH3)62+Co(bipy)32+价键理论41 对正八面体场可以得到以下几点结论：对正八面体场可以得到以下几点结论：对对于于 d1d3 型型的的中中心心原原子子或或离离子子，无无论论
30、晶晶体体场场的的强强弱弱如如何何，均均有有空空的的(n-1)d 轨轨道道，均均采采用用 d2sp3 型型杂杂化方式，为内轨型。化方式，为内轨型。对对于于 d8d10 型型的的中中心心原原子子或或离离子子，无无论论晶晶体体场场的的强强弱弱如如何何，均均没没有有空空的的(n-1)d 轨轨道道，均均采采用用 sp3d2型杂化方式，为外轨型。型杂化方式，为外轨型。对对于于d4d7 型型的的中中心心原原子子或或离离子子，强强场场配配体体（CN-,CO,NO2-,等等）时时采采用用 d2sp3 杂杂化化为为内内轨轨型型；弱弱场场（X-,H2O,等）时采用等）时采用 sp3d2 型杂化方式为外轨型。型杂化方
31、式为外轨型。424 配合物的稳定性配配合物的稳定性可以用配合物的稳定常数来表示。合物的稳定性可以用配合物的稳定常数来表示。同样，配合物的不稳定性可以用配合物的不稳定常同样，配合物的不稳定性可以用配合物的不稳定常数来表示。数来表示。4.1 配合物的稳定常数配合物稳定常数即生成反应的平衡常数配合物稳定常数即生成反应的平衡常数,记为记为 K稳稳。配合物的离解过程的平衡常数称为配合物的不稳定配合物的离解过程的平衡常数称为配合物的不稳定常数，记为常数，记为K不稳不稳。对配合反应对配合反应 M+L ML 有：有：K稳稳=ML/ML；K不稳不稳=ML/ML显然：显然：K稳稳=1/K不稳不稳43分级配位常数之
32、间的相互关系分级配位常数之间的相互关系配位配位 步骤步骤反应方程反应方程稳定常数稳定常数k稳稳累积累积稳定常数稳定常数不稳定不稳定常数常数k不稳不稳一级一级 配位配位M+L MLk稳稳1=ML/ML1=k1k不稳不稳4=1/k1二级二级 配位配位ML+L ML2k稳稳2=ML2/MLL2=k1k2k不稳不稳3=1/k2三级三级 配位配位ML2+L ML3k稳稳3=ML3/ML2L3=k1k2k3k不稳不稳2=1/k3四级四级 配位配位ML3+L ML4k稳稳4=ML4/ML3L4=k1k2k3k4k不稳不稳1=1/k4444.2 配合稳定常数的应用4.2.1 判断配合反应进行的方向【例例6】已
33、知已知298.2K时时Ag(NH3)2+和和Ag(CN)2-的稳的稳定常数分别为定常数分别为1.67 107和和2.63 1018。判断反应。判断反应Ag(NH3)2+2CN-Ag(CN)2-+2NH3 进行的方向。进行的方向。解解:反应的平衡常数反应的平衡常数 K=Ag(CN)2-NH32/Ag(NH3)2+CN-2 =Ag(CN)2-NH32Ag+/Ag(NH3)2+CN-2Ag+=K稳稳Ag(CN)2-/K稳稳Ag(NH3)2-=2.63 1018/1.67 107=5.8 1013反应向右进行的趋势很大！反应向右进行的趋势很大！454.2.2 计算配合物存在的条件下难溶盐的溶解度【例例
34、6】已知已知298.2K时时Ksp(AgCl)=1.8 10-10；K稳稳(Ag(NH3)2+)=1.67 107。问在该温度下保持。问在该温度下保持NH3=1 mol/L 的溶液中的溶液中AgCl的溶解度是多少？欲在的溶解度是多少？欲在1L水中溶水中溶解解0.1mol AgCl，需向该，需向该1L溶液中加入多少溶液中加入多少mol NH3?（计算中不考虑因（计算中不考虑因NH3的加入引起水的体积的变化）的加入引起水的体积的变化）解解 AgCl Ag+Cl-Ag+2NH3 Ag(NH3)2+x-y x x-y 1.0 y联立联立Ksp(AgCl)=x(x-y)及及 K稳稳(Ag(NH3)2+)
35、=y/(x-y)12 解得该温度下解得该温度下 NH3 1mol/L的溶液中的溶液中AgCl的溶解度的溶解度x=0.055 mol/L解解 由由Ksp(AgCl)=0.1 Ag+Ag+=1.8 10-9mol/L 由由K不稳不稳(Ag(NH3)2+)=(1.8 10-9)NH30-2(0.1-1.8 10-9)2/(0.1-1.8 10-9)或或K不稳不稳(Ag(NH3)2+)=(1.8 10-9)NH30-2 0.12/0.1 解得解得NH30=0.2+0.1 K不稳不稳/1.8 10-91/2=2.02 mol465 配合物的应用5.1 在分析化学中的应用5.2 在金属冶炼中的应用4Au+
36、8CN-+2H2O+O2 4Au(CN)2-+OH-2Au(CN)2-+Zn 2Au+Zn(CN)4=5.3 在电镀工业中的应用5.4 生命体中的配位化合物47THE ENDTHE ENDTHANKS!48Pauling元素电负性49表1a 常见的配体配位原子配位原子 X，O，S，N，P，C单齿配体单齿配体X-,NH3,H2O,NO2-,ONO-,CO,py,CH2=CH2,两可配体两可配体NO2-(硝基硝基),ONO-(亚硝酸根亚硝酸根),SCN-(硫氰酸根硫氰酸根),SCN-(异硫氰酸根异硫氰酸根),CN-,CN-桥联配体桥联配体 同时连接两个以上中心原子的配体。同时连接两个以上中心原子的
37、配体。OH-,X-,O=多齿配体多齿配体乙二胺乙二胺(en),C2O4=,CO3=；二乙三胺；氮三乙酸；二乙三胺；氮三乙酸；乙二胺三乙酸；乙二胺三乙酸；螯合配体螯合配体 乙二胺四乙酸二钠（乙二胺四乙酸二钠（EDTA）;大环配体大环配体 血红素；叶绿素；血红素；叶绿素；VB12；50表1b 常见配体的结构式51表1c 螯合物和大环配合物52(1)簇状配合物：含有至少两个金簇状配合物：含有至少两个金属，并含有金属属，并含有金属-金属键的配合金属键的配合物；物；(3)夹心配合物：如二茂铁；夹心配合物：如二茂铁；(4)冠醚配合物：如冠醚配合物：如18-冠冠-6。表1d 一些特殊的配合物53表表2 中心
38、原子、配原子在周期表中的分布中心原子、配原子在周期表中的分布绿色区域的原子能形成稳定的简单配合物和螯合物；绿色区域的原子能形成稳定的简单配合物和螯合物；黄色区域的原子能形成稳定的螯合物；黄色区域的原子能形成稳定的螯合物；蓝色区域的原子仅能生成少数螯合物和大环配合物；蓝色区域的原子仅能生成少数螯合物和大环配合物；灰色区域原子的性能不明；灰色区域原子的性能不明；深红色区域的原子为常见配体。深红色区域的原子为常见配体。1 H2 He3 Li4 Be5 B6 C7 N8 O9 F10 Ne11 Na12 Mg13 Al14 Si15 P16 S17 Cl18 Ar19 K20 Ca21 Sc22 Ti
39、23 V24 Cr25 Mn26 Fe27 Co28 Ni29 Cu30 Zn31 Ga32 Ge33 As34 Sc35 Br36 Kr37 Rb38 Sr39 Y40 Zr41 Nb42 Mo43 Tc44 Ru45 Rh46 Pd47 Ag48 Cd49 In50 Sn51 Sb52 Te53 I54 Xe55 Cs56 Ba71 Lu72 Hf73 Ta74 W75 Re76 Os77 Ir78 Pt79 Au80 Hg81 Tl82 Pb83 Bi84 Po85 At86 Rn87 Fr88 Ra103 Lr104?105?106?107?108?109?110?54各种轨道的形状55附：A-Pauling 轨道能级图；B-电子的排布顺序。56配位数配位数空间构型空间构型杂化轨道类型杂化轨道类型实例实例2直线形直线形sp Ag(NH3)2+，Ag(CN)2 3三角形三角形sp2Cu(CN)32 ，HgI3 4正四面体正四面体sp3Zn(NH3)42+，Cd(CN)42 平面正方形平面正方形dsp2Ni(CN)42 5三角双锥三角双锥dsp3Ni(CN)53 ，Fe(CO)5四方锥四方锥d4sTiF52 6正八面体正八面体sp3d2FeF63，AlF63-，SiF62-，PtCl64-正八面体正八面体d2sp3Fe(CN)63 ，Co(NH3)657