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9.1.1 配合物的定义
432溶液,发现有白色的BaSO4沉淀生成,说明溶液仍中有游离的SO42-离子存在;另一份滴加1.0mol/L NaOH溶液,既没有Cu(OH)2沉淀生成,又没有NH3的气味放出,说明溶液中没有明显游离的Cu2+和NH3存在;最后一份溶液中加入酒精(降低溶解度),发现有深蓝色结晶析出。
化学分析确定,深蓝色结晶的组成是CuSO4·4 NH3 ,利用X射线分析得知,在CuSO4·4 NH3中,Cu2+与NH3以配位键结合形成了复杂的配离子(铜氨配离子)。反应如下;;;中心,是配合物的核心,统称为中心离子。
中心离子的特点是能提供空轨道,是孤对电子的接受体。常见中心离子多为副族元素离子,如Cr3+,Fe3+,Fe2+,Co3+,Co2+,Ni2+,Cu2+,Cu+,Ag+,Zn2+,Pt4+,Pt2+,Au+,Hg2+等;少数副族金属原子和高氧化态的主族非金属离子也可作为中心离子。例如,[Fe(CO)5] ,[Ni(CO)4];[AlF6]3-,[SiF6]2-,[BF4]-中的Fe,Ni,Al3+,Si4+,B3+等。
通常,中心离子半径越小,电荷越高,形成配合物的能力越强。
中心离子在元素周期表中的分布(见链接)
2.配位体和配位原子
在配合物中,与中心离子结合的阴离子或中性分子称为配位体,简称配体。配体中直接与中心离子以配位键相结合的原;子,称为配位原子。
例如,在[Cu(NH3)4]SO4中,配位体是NH3 ,配位原子是N;[CoCl(NH3)4]Cl中,配位体是Cl-、NH3,配位原子是Cl和N。
配位原子是孤对电子的给与体,常见配位原子均为电负性较大的非金属原子,如C、N、O、及X(卤素原子)。
根据配位体所含配位原子数不同,将其分为单齿配位体和多齿配位体。
只含有一个配位原子的配位体,称为单齿配位体(或单基配位体);含有两个或两个以上配位原子的配位体,称为多齿配位体(或多基配位体),如乙二胺H2N-CH3-CH3-NH2分子(简写为en)中,两个N原子都是配位原子。有些配位体含有两个配位原子,但在形成配合物时只有一个配位原子参与配位,;也归类于单齿配位体。例如,SCN-以S为配位原子时,称为硫氰酸根(SCN-),以N为配位原子时,称为异硫氰酸根(NCS-); NO2-以N为配位原子时,称为硝基(NO2-),以O为配位原子时,称为亚硝酸根??ONO-)。
常见单齿配位体及其名称(见链接)
含有配位体的物质,叫配位剂。如NaOH、KCN、KSCN、Na2S2O3等,有时配位剂本身就是配体,如NH3、H2O、CO等。
3.配位数
配合物中的配位原子总数,称为中心离子的配位数。
单齿配位体: 配位数=配位原子数=配位体数
多齿配位体: 配位数=配位原子数=配位体数×齿数; 例如,在[Ag(NH3)2]Cl中,中心离子Ag+的配位数是2;K3[Fe(CN)6]中心离子Fe3+的配位数是6;[Cu(en)2]2+中,中心离子Cu2+的配位数是4。
常见配位数有2、4、6。通常,中心离子的电荷与其配位数有如下关系。;;;;;;;;;
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