无机化学第7章配位化合物剖析.ppt

第7章 配位化合物 金属配合物与氧结合载氧和CO中毒 2. 软硬酸碱结合原则 软亲软，硬亲硬；软和硬，不稳定。 软硬酸碱理论在解释某些配合物的稳定性和元素在自然界的存在状态等方面很成功。 例7-2 用软硬酸碱理论解释配位离子的稳定性次序 （1） HgI42－ ＞ HgBr42－ ＞ HgCl42－ ＞ HgF42－ （2）Al F63－ ＞ AlCl63－ ＞ AlBr63－ ＞ AlI63－ 解 Hg2＋ 为软酸，而从I－ 至F－ 半径减小，从软碱向硬 碱过渡， HgI42－更稳定。 Al3＋ 为硬酸，从F－ 至I－半径依次增大，从硬碱向软碱过渡， Al F63－更稳定。 十八电子规则 过渡金属价层达到18个电子时，配合物一般较稳定，亦称有效原子序（EAN）规则。 例如：Fe(CO)5，Ni(CO)4。Co2(CO)8， Fe2(CO)9等符合十八电子规则的配合物都较稳定。而Mn(CO)5或Co(CO)4 不符合十八电子规则，都不存在。 又例如：二茂铁 Fe(C5H5)2 符合十八电子规则，较稳定；而Ni(C5H5)2 和Co(C5H5)2 等不符合十八电子规则，稳定性差，容易被氧化。 7.3.2 配合物的稳定性 1 中心的影响 ①中心电荷的影响 一般来讲，当同一种元素或同一周期元素作为中心时，中心的电荷越高，配合物越稳定。如 稳定性 ②中心所在周期的影响 一般来说，同一组元素作为中心，中心所在周期数较大时，其d轨道较伸展，配合物稳定。如 稳定性 2 配体的影响 通常情况下，配体中配位原子的电负性越小，给电子能力越强，配合物越稳定。如 稳定性 3 螯合效应 对同一种原子，若形成螯合物比单基配位体形成的配合物（非螯合物）要更加稳定，这种效应称为螯合效应。螯合物一般以五元环、六元环为最稳定。如 §7-4 配位化合物的应用 无机化学 分析化学 配合催化 生物化学 离子鉴定 掩蔽剂 有机沉淀剂 萃取分离 照相技术中负片必需经过定影操作才能见光。定影阶段的任务是去掉负片上原先未曝光的AgBr微粒, 让黑色的金属Ag微粒留下来。常用定影剂是硫代硫酸钠的水溶液: 由于配离子[Ag(S2O3)2]3-的稳定常数大, 该反应能够进行完全, 结果导致AgBr(s)溶解。负片一旦被定影, 就可用来产生正像, 即最终的照片。 AgBr(s) + [Ag(S2O3)2]3-(aq) + Br-(aq) 照相技术中 利用配合物的形成 完成定影程序 叶绿素(chlorophylls a)是镁的大环配合物，作为配位体的卟啉环与Mg2+离子的配位是通过4个环氮原子实现的。叶绿素分子中涉及包括Mg原子在内的4个六元螯环。 叶绿素是一种绿色色素, 它能吸收太阳光的能量, 并将储存的能量导入碳水化合物的化学键。 阳光 n CO2 + n H2O (CH2O)n + n O2 叶绿素 这就是光合作用（photosynthesis） 血红素是个铁卟啉化合物, 是血红蛋白的组成部分。 Fe原子从血红素分子的 血红蛋白本身不含图中表示出来的那个O2分子，它与通过呼吸作用进入人体的O2分子结合形成氧合血红蛋白，通过血流将氧输送至全身各个部位。 下方键合了蛋白质链上的1个N原子，圆盘上方键合的O2分子则来自空气。 氧和血红蛋白 * 7.1 配合物的基本概念 7.2 配合物的价键理论 7.3 配合物的稳定性 7.4 配合物的应用 配位化合物的发展史 19世纪末期，德国化学家发现一系列令人难以回答的问题，氯化钴跟氨结合，会生成颜色各异、化学性质不同的物质。经分析它们的分子式分别是CoCl3?6NH3、CoCl3?5NH3、CoCl3?5NH3?H2O、CoCl3?4NH3。同是氯化钴，但它的性质不同，颜色也不一样。为了解释上述情况，化学家曾提出各种假说，但都未能成功。直到1893年，瑞士化学家维尔纳（A．Werner）发表的一篇研究分子加合物的论文，提出配位理论和内界、外界的概念，标志着配位化学的建立，并因此获得诺贝尔化学奖。 7.1 配合物的基本概念 7.1.1 配位化合物 1. 配位化合物定义 由中心原子（或离子）和几个配体分子（或离子）以配位键相结合而形成的复杂分子或离子，通常称为配位单元，含有配位单元的化合物称为配位化合物。 配位阳离子： [Co ( NH3 )6 ]3＋ 和 [Cu ( NH3 )4 ]2＋