配位体中的配位原子怎么确定扩词是什么意思比如说说SCN

【高中】怎么判断配位体中哪个是配位原子比如Ni(CO)4【化学吧】_百度贴吧
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【高中】怎么判断配位体中哪个是配位原子比如Ni(CO)4收藏
是C还是O?不应该都有孤电子嘛。。
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还有配位数是不是大多数情况下就是配位体右下角的角标数字
Co(NH3)6 里面的Co又是怎么配6个N的 是把它4s4p3d都用上嘛
CO都是碳配位,原因和分子轨道有关……配位数还要观察配体是几齿的…至于八面体的Co可以看作是sp3d2杂化……
最下面那句话究竟对不对 氯化钡和氯化亚铁是共价化合物?
我怎么觉得是BeCl2打错了
这是什么书啊。。
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顶起来让大神解答
啊哈哈,我们没有学这本书,只是过一遍
碳为配位原子
配体原子团的配位原子是要记住的...奇怪的配体那就现数轨道吧....
除了一氧化碳、一氧化氮,一般都是简单小分子中电负性大的配位。。。。
Al3+因为电荷高半径小容易吸电子,于是氯的电子就被铝吸过去有点共用的意思了,科学的话叫有了共价成分并且这个里面共价成分大于离子成分所以AlCl3属共价化合物。其余同理
根据客观事实
根据化学式是无法判断的。比如Fe(SCN)是氮原子配位的。这种东西先记忆为主吧
下次这种难度的tiezi前缀加竞赛谢谢配合。。
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【第九讲配位化合物】高中化学竞赛1、配合物路易斯酸碱理论;2、重要而常见的配体及配位原子;3、螯合物及螯合效应;4、配合物几何构型和异构现象;5、配合物的杂化轨道理论;6、用晶体场理论说明Ti(H2O)63+的颜色;7、软硬酸碱理论和重要的软硬酸碱。【初赛基本要求】组成为CoCl3?6NH3的化合物第一次制出时,人们认为它是由两个简单化合物(CoCl3和NH3)形成的一种新类型的化合物。令化学家迷惑不解:既然简单化合物中的原子都已满足了各自的化合价,是什么驱动力促使它们之间形成新的一类化合物?由于人们不了解成键作用的本质,故将其称之为“复杂化合物”。1893年维尔纳(WernerA)教授对这类化合物本性提出了天才见解,被后人称为维尔纳配位学说。维尔纳也因此获得1913年诺贝尔化学奖。【引言】●大多数化学元素表现出两种类型的化合价,即主价和副价;●元素形成配合物时倾向于主价和副价都能得到满足;●元素的副价指向空间确定的方向。【维尔纳学说的要点】:配位化合物:是由可以给出孤对电子或多个不定域电子的一定数目的离子和分子(称为配体)和具有接受孤对电子或多个不定域电子的空位的原子或离子(统称中心原子)按一定的组成和空间构型所形成的化合物。一、配位化合物的基本概念1.1配合物的定义配位数2345678空间构型直线型三角型四面体三角双锥八面体五角双锥十二面体平面正方形四方锥三棱柱典型实例Ag(CN)2-HgI3-ZnCl42-Fe(CO)5PCl6-ZrF73-Mo(CN)84-化学式为ML3化合物并不一定都是三配位如AlCl3、AuCl3为四配位;PCl5为[PCl4][PCl6]NbCl5、TaCl5等为双聚体,配位数为6;Cs3CoCl5为Cs3[CoCl4]Cl1.2配位数与配合物的空间构型1.3化学式的书写和配合物的命名对含有络离子的配合物,阳离子要放在阴离子之前(类似于NH4Cl和Na2SO4)。对配位实体而言,先写中心原子的元素符号,再依次列出阴离子配位体和中性分子配位体。例如[CrCl2(H2O)4]Cl。对多种配位体同为负离子或同为中性分子的,则按配位原子元素符号字母的先后排序。例如[Cr(NH3)5(H2O)]Cl3。【化学式书写原则】:含络离子的配合物:阴离子名称在前,阳离子名称在后,阴、阳离子名称之间加“化”字或“酸”字。例如[Ag(NH3)2](OH)和[CrCl2(H2O)4]Cl分别叫氢氧化二氨合银(I)和一氯化二氯?四水合铬(III);而[Cu(NH3)4]SO4叫硫酸四氨合铜(II),加“酸”字。配位实体的命名:配位体名称在前,中心原子名称在后(例如[Cu(NH3)4]2+叫四氨合铜(II));不同配位体名称顺序与化学式的书写顺序相同,相互之间以中圆点“?”分开,最后一种配位体名称之后缀以“合”字;配位体个数用倍数字头“一”、“二”等汉语数字表示,中心原子的氧化态用元素名称之后置于括号中的罗马数字表示。【汉语命名原则】:硫酸四氨合铜(Ⅱ)六异硫氰根合铁(Ⅲ)酸钾六氯合铂(Ⅳ)酸氢氧化四氨合铜(Ⅱ)五氯氨合铂(Ⅳ)酸钾硝酸羟基三水合锌(Ⅱ)(三)氯化五氨水合钴(Ⅲ)五羰(基)合铁三硝基三氨合钴(Ⅲ)乙二胺四乙酸根合钙(Ⅱ)顺―二氯二氨合铂反―二氯二氨合铂棕黄色,m>0淡黄色,m=0S=0.gH2OS=0.gH2O具抗癌活性(干扰DNA复制)不具抗癌活性(1)几何异构(顺反异构)1.4配位化合物的异构现象像顺铂和反铂一样,几何异构体结构不同,性质也不同,其反应也不同,如:区分方法:IR、Raman光谱+(2)旋光异构从几何异构看,下图中1、2确为同一化合物.但它们却互为“镜像”,不存在对称面,不能重叠,这称为“旋光异构现象”.手性络合物的溶液可使偏振光的偏振面发生旋转,这类具有旋光活性的异构体叫旋光异构体(Opticalisomers)。使偏振面向左旋转的异构体叫左旋异构体(又叫L-异构体),向右旋转的异构体叫右旋异构体(又叫D-异构体)。等量左旋异构体与右旋异构体混合后不具旋光性,这样的混合物叫外消旋混合物(Racemicmixture)。【区分方法】注意到左旋和右旋异构体生理作用的差异是很有意义的。例如存在于烟草中左旋尼古丁的毒性要比人工合成出来的右旋尼古丁毒性大的多。又如,美国孟山都公司生产的L-dopa(即,二羟基苯基-L-丙氨酸)是治疗震颤性麻痹症的特效药,而它的右旋异构体(D-dopa)却无任何生理活性。显然与它们在生物体中不同的反应部位有关。【利用它们和其它光活性物质的作用加以分离】同一种单齿配体如NO2-、SCN-、CN-以不同原子与中心原子配位的现象。能形成键合异构体的配位体是两可配位体。亚硝酸根离子是两可配位体。N原子配位时产生硝基络合物,O原子配位时则形成亚硝基络合物。(3)键合异构现象M-SCN-的键合方式:M←SCN(因弯折,空间位阻小;能形成dл-dл反馈键)、M←NCSM-CN-的键合方式:M←CN、M←NC(少量)(4)配位异构现象配合物同时含不同中心金属离子形成的阴阳配离,它们以互换配体的形式构成配位异构体。如:[Co(NH3)6][Cr(CN)6]和[Cr(NH3)6][Co(CN)6][Co(NH3)6][Cr(C2O4)3]和[Cr(NH3)6][Co(C2O4)3][Pt(NH3)4][CuCl4]和[Cu(NH3)4][PtCl4]同一种金属离子形成的阴阳离子,也有可能形成配位异构:[Pt(NH3)4][PtCl4]和[Pt(NH3)3Cl][Pt(NH3)Cl3][(NH3)4Co(OH)2Co(NH3)2Cl2]SO4和[Cl(NH3)3Co(OH)2Co(NH3)3Cl]SO4(5)电离异构现象溶剂合异构现象[Pt(NH3)3Br]NO2和[Pt(NH3)3NO2]Br;CrCl3?6H2O的异构体二、配位化合物的制备A+:B→A:B1、气-气加成:BF3+NH3→[BF3:NH3]2、液-液加成:最好在惰性溶剂中进行,析出沉淀,易分离。SnCl4+2NMe3(石油醚)→反式-[SnCl4(NMe3)2]2.1加成反应2.2取代反应1.在水溶液中的取代反应:[Cu(H2O)4]2++4NH3→[Cu(NH3)4]2++4H2OK3[RhCl6]+3K2C2O4→K3[Rh(C2O4)3]+6KCl[Co(NH3)5Cl]Cl2+3en→[Co(en)3]Cl3+5NH32.在非水溶剂中的取代反应:例1、[Cr(en)3]Cl3的合成:Cr2(SO4)3+en(乙醚并加热)→溶液,溶液+KI→[Cr(en)3]I3[Cr(en)3]I3+3AgCl→[Cr(en)3]Cl3+3AgI若Cr2(SO4)3+en(水)→Cr(OH)3↓例2、[Ni(phen)3]Cl的合成;NiCl2?6H2O+H2O(少量)→浓NiCl2溶液浓NiCl2溶液+phen乙醇溶液→Ni(phen)3]Cl2.3氧化还原反应4CoCl2+4NH4Cl+20NH3+O2(活性炭)→4[Co(NH3)6]Cl3+2H2O2CoCl2+2NH4Cl+8NH3+H2O2→2[Co(NH3)5H2O]Cl3+2H2O[Co(NH3)5H2O]Cl3(浓HCl)→[Co(NH3)5Cl]Cl2+H2O常用氧化剂:O2、H2O2、X2、SeO2、PbO2K2Cr2O7+7H2C2O4→2K[Cr(C2O4)2(H2O)2]+6CO2+3H2O常用还原剂:Na(Hg)Zn(Hg)N2H4H3PO2Na2S2O3KBH42.4热分解法[Cr(en)3]Cl3→cis-[Cr(en)2Cl]Cl2(温度>210℃)隐形墨水的原理:2[Co(H2O)6]Cl2(无色)→Co[CoCl4](兰色)+12H2O3配位化合物的稳定性与化学键理论目前化学键理论有三种:1931年由L.Pauling建立和发展的价键理论;1929年由Bethe,Van-Vleck提出的晶体场理论(CFT);50年代由晶体场理论发展而成的配位场理论(LFT);最近提出的分子轨道理论(MOT)。3.1晶体场理论(CFT)基本要点:(1)在配合物中,金属离子与配位体之间的作用,类似于离子晶体中正负离子间的静电作用,这种作用是纯粹的静电排斥和吸引,即不形成共价键。(2)金属离子在周围配位体的电场作用下,原来能量相同的五个简并d轨道发生分裂,分裂成能级不同的几组轨道;分裂能Δ的大小与空间构型及配位体中心原子的性质有关。(3)由于d轨道的分裂,d轨道上的电子将重新排布,使配位化合物得到稳定化能CFSE,CFSE的大小与Δ和中心原子的电子构型有关(电子成对能P)dxy、dxz、dyz、dx2-y2、dz2在球形对称场中,受到的作用相等,为简并轨道;若有一个配合物ML6,M处于八面体场oh中,由于L沿着x、y、z轴方向接近中心离子,dxy、dxz、dyz正好插入配位体L的空隙中间,受静电排斥相对较小,能量较低、而dx2-y2、dz2正好正对着配位体L,受静电排斥相对较大,能量较高。(1)d轨道在晶体场中的分裂【结论】:在oh场中,d轨道分裂成两组:eg组,包括dx2-y2、dz2,能量上升6/10Δ0;t2g组,包括dxy、dxz、dyz,能量下降4/10Δ0。两组能级差Δ0称为分裂能。【八面体场】:两组轨道的能量与八面体场中正好相反。其能量差用符号△T表示:△T=E(t2g)-E(eg)【四面体场】:【平面正方形场】:不同晶体场中?的相对大小示意图(2)影响?的因素(中心离子,配位体,晶体场)●中心离子M对?的影响:电荷Z增大,?o增大分裂能Fe(H2O)62+Fe(H2O)63+Co(NH3)62+Co(NH3)63+Δ02.07×10-19j2.72×10-19j10100cm-123000cm分裂能Co(NH3)63+Rh(NH3)63+Ir(NH3)63+Δ023000cm-133900cm-140000cm-1分裂能[Cr(H2O)6]3+[Cr(H2O)6]2+?o/cm-●主量子数n增大,?o增大:●配位体对?的影响(弱场配位体和强场配位体):配位原子电负性排列:氟(4.0)P弱场:?oCl->Br->I-(离子性,Δ减少且位于右边,与事实不符)共价性增大,电子云扩展效应增大,排斥作用减少,光谱序列位左2、修正的晶体场理论ACFT或配位场理论LFT基本要点3、分子轨道理论基本要点(1)中心金属离子的价电子轨道与由配位体σ和л(有时是配体的d轨道,p轨道)轨道组成的群轨道,按照形成分子轨道的三原则(能量相近原则,对称性原则,最大重叠原则)组成若干成键的、非键的和反键的分子轨道。配合物中的电子也象在其它分子中一样,在整个分子范围内运动。(2)金属原子轨道有9个:S、px、py、pz、dxy、dxz、dyz、dz2、dx2-y2其中:S、px、py、pz、dz2、dx2-y2参与形成σ键,dxy、dxz、dyz参与形成л键(1)若配体中含有一对孤对电子占据的σ轨道。这样6个σ轨道与中心离子的S、px、py、pz、dxy、dxz、dyz、dz2、dx2-y29个轨道根据分子轨道组成三原则,形成15个分子轨道,其中6个成键轨道(一个末简并的a1g道,三个三重简并的t1u轨道,二个二重简并的eg轨道)三个非键轨道t2g6个反键轨道(eg*a1g*t1u*)(2)分子轨道能级顺序是a1gt1uegt2geg*a1g*t1u*其中Eeg*-Et2g=Δ就是分裂能。(3)电子排布:与Δ大小有关,如Co(NH3)63+Δ=288.4kj/mol,电子排布:a1g2t1u6eg4t2g6(低自旋)[CoF6]3+Δ=155kj/mol,电子排布a1g2t1u6eg4t2g4eg*2(高自旋)A、形成σ键配合物的分子轨道金属离子上的t2g轨道,在σ键体系中是非键轨道,而在具有л轨道的配位体系中,却可形成л键。(1)配体F-Cl-等具有p孤对电子,该л原子轨道能级比t2g轨道低,与t2g轨道形成л、л*分子轨道,其中л轨道能级比t2g轨道低,л*轨道能级比t2g轨道高,由于L是供电子体,结果Δ=Eeg*-Eл*,Δ值减少,属M(t2g)←L(pл)类。(F-Cl-位于光谱序列左端,水在OH-右边,NH3在中间)(2)配体具有高能量的空d轨道如P、S;空л*分子轨道的多重键如CO、CN-、CH2CH2。是л电子接受体,属M(t2g)→L(pл)类。结果Δ=Eeg*-Eл,Δ值增大。(配体为强场配体,由于反馈键的形成,加强了稳定性。)B、有л键的配合物的分子轨道4、Jahn-Teller效应和立体化学(1)Jahn-Teller效应非直线型分子简并轨道的不对称占据会导致畸变,结果降低了分子的对称性和轨道的简并度,使体系能量进一步降低,这一现象称作Jahn-Teller效应。Jahn-Teller效应畸变只出现在对eg或t2g轨道的不对称占据的配离子中。如Cu2+,d9:dz22dx2-y21或dx2-y22dz21若采取dz22dx2-y21的结构,x-y平面上的电子云密度小于z轴上的电子云密度,中心离子对x-y平面上的四个配体吸引力大于对z轴上的两个配体的吸引。则x-y轴方向上的键比z轴方向上的键短,正八面体变成了拉长的八面体或四角双锥体;若采取dx2-y22dz21的结构,正八面体变成了压扁的八面体。获得附加稳定化能。(2)配合物的立体构型的选择考虑两个因素:一是配位体稳定化能LFSE;二是配体间的排斥作用。①Oh或Td的选择A、除d0d5d10弱场中LFSE=0外,LFSE(Oh)>LFSE(Td)B、Oh场形成6个键,总键能大于Td场的4个键的总键能。结论:A、只有d0d5d10构型的离子在条件合适时才形成Td配合物;B、对于庞大配位体,易形成Td配合物(从配体间排斥作用看,Td构型比Oh构型更有利)。②Oh或SP的选择A、LFSE(SP)>LFSE(Oh);B、总键能Oh>SP结论:当LFSE(SP)-LFSE(Oh)最大时,可能形成SP配合物。如d9(弱场):Cu(H2O)42+Cu(NH3)42+d8(强场):[Ni(二甲基乙肟)2]2+③Td或SP的选择A、d0d5d10在弱场时,LFSE=0,采取四面体构型。(配体间排斥力小);B、当LFSE(SP)-LFSE(Td)>10Dq弱场中,两种构型均有,若体积庞大,常采取四面体构型;C、当LFSE(SP)-LFSE(Td)>10Dq强场中,采取平面正方形。5、配合物的反应动力学和反应机理5.1配合物的活性和惰性活性配合物:1952年Taube提出,在298K下0.1mol/L的反应物,在1min内完成反应的配合物。注意:(1)是配合物的动力学性质,配合物的稳定性和不稳定性是热力学性质;(活性由活化能决定,稳定性由生成焓决定)(2)热力学稳定性与动力学稳定性无必然联系。Co(NH3)63++6H3O+=Co(H2O)63++6NH4+K≈1025(稳定)无显著变化(惰性)Ni(CN)42-+6H3O=Ni(H2O)62++4CN-K≈10-22(不稳定)取代速度快5.2取代反应的机理MLn+Y=MLn-1Y+L亲核取代SNMLn+M1=M1Ln+M亲电取代SE亲核SN取代反应机理:离解机理(D机理);缔合机理(A机理);交换机理(I机理)。A、离解机理(D机理)MLn→MLn-1+L(慢)MLn-1+Y→MLn-1Y(快)SN1υ=kC(MLn)Cu(H2O)62+的水交换反应B、缔合机理(A机理)MLn+Y=MLnY(慢)MLnY→MLn-1Y+L(快)SN2υ=kC(MLn)C(Y)例[Pt(NH3)3Cl]++Br-→[Pt(NH3)3Br]++Cl-C、交换机理(I机理)配合物发生取代反应时配位数没有发生变化,新键的形成和旧键的断裂同时进行,彼此相互影响。υ与L、Y均有关,I机理根据与I,D机理相近情况分为Id,Ia机理。5.3影响取代反应的速率、反应机理的因素1、过渡态理论(活化能、生成焓)2、理论解释常见理论有:简单静电理论,内外轨理论,晶体场理论。(1)简单静电理论影响因素:中心离子M,进入配体Y,离去配体L等的电荷和半径。①若SN1反应,中心离子M或离去配体的电荷越高,半径越小,则M-L键越牢固,k越小。如Fe(H2O)63+比Fe(H2O)62+的水交换速度快;[Co(NH3)5Br]比[Co(NH3)5Cl]的水取代速度快。②若SN2反应,进入配体的电荷越高,半径越小,k越大;中心离子的影响:电荷越大,使M-L键不易断裂,使M-Y键更易形成。(2)内外轨理论(Taube)①外轨型配合物一般是活性配合物。(因为sp3d2易失去一个配体形成配位数为5的配合物,按SN1机理反应)②内轨型配合物,取决于中心离子的(n-1)轨道的电子分布。A、当(n-1)轨道中有空轨道(d0d1d2),一般是活性配合物(因为易接受第七个配体形成七配位中间配合物)B、当(n-1)轨道中无空轨道,则这类配合物是惰性的。(3)晶体场理论八面体配合物按SN1机理进行,中间产物是配位数是5的四方锥体或三角双锥体;若按SN2机理进行,中间产物是配位数是7的五角双锥体。其速率决定于晶体场活化能CFAE,CFAE=SFSEoh-CFSEintCFSE值越大,配合物越稳定,CFAE越正,需要活化能越多,k越小。5.4反位效应1926年苏联学者提出:在配合物内界中,某配体对其反应基团有活化作用,即加速其反位基团被取代的作用。对于配合物的取代反应,其配体反位效应的强弱顺序为:C2H2≈CN-≈CO>NO≈H-≈PR3>SC(NH2)2≈CH3->NO2-≈I-≈SCN-≈C6H5->Br->Cl->NH3≈RNH2≈F->OH->H2O[PtCl4]2-+NH3→[PtNH3Cl3]-[PtNH3Cl3]-+NH3→顺-[Pt(NH3)2Cl2][Pt(NH3)4]2++Cl-→[Pt(NH3)3Cl]-[Pt(NH3)3Cl]-+Cl-→反-[Pt(NH3)2Cl2](因为反位效应Cl->NH3)Thanks!
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CN-和SCN-配位原子都是什么
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CN-和SCN-都是含有两类配位原子的配体,在配位反应中具体是以那个配位原子配位,需要用软硬酸碱理论,即软亲软,硬亲硬.CN-,C端是软端,易跟软酸配位,如二价汞离子等,N端是硬端,易跟硬酸配位,如三价铁离子等在SCN-中,软端是S,硬端是N.希望对你有所帮助!
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理清概念 把握结构 准确判断配位数
有一条关于配位数的题目:酞菁与酞菁铜染料分子结构如下图: 该分子的中心Cu 2+ 的配位数为多少? 此题颇有争议。答案有2和4两种不同的说法,前 者的理由是:配位数就是与中心原(离)子配位的原子数 目,该分子中与上下两个采用sp 2 杂化的氮原子通 过共价键结合,与左右
有一条关于配位数的题目:酞菁与酞菁铜染料分子结构如下图:该分子的中心Cu2+的配位数为多少?此题颇有争议。答案有2和4两种不同的说法,前 者的理由是:配位数就是与中心原(离)子配位的原子数 目,该分子中与上下两个采用sp2杂化的氮原子通 过共价键结合,与左右两个采用sp3杂化的氮原子以配位键相结合;另一方的理由是在金属酞菁分子中的16 个π电子,由于分子的共轭作用,与金属原子相连的共价键和配位键在本质上是相同的,所以配位数为4。要解 决这一问题,不仅要理清配位数的概念,还要考虑物质 的空间结构及其原子间的键合。一、配位数的概念配位数是由化合价分化产生的另一个概念,它主要用于晶体和配合物。1.&&& 晶体学中的位数在晶体中,原子或离子总是按一定方式与周围的原 子或离子相结合,此时,一个质点与周围直接接触的质 点数称为配位数。原子配位数是指某一个原子周围所接触到的同种原子的数目;离子配位数是在离子晶体中, 每个离子周围所接触到的异性离子的个数。在金属晶体中,由于金属原子通常做最紧密堆积,决定了金属原子 具有较{或最高的配位数。2.&&& 配位化学中的配位数配位化合物(简称配合物)的配位数是直接同中心原子(离子)合的配位原子数目,即中心原子(配离子)接受孤对电子或形成配位键的数目。二、配位数与物质结构1.晶体中配位数晶体中原子(离子)的配位数与晶体结构或晶胞类型有关。⑴原子晶体由于共价键有方向性和饱和性,所以原子的配位数决定于元素的共价。例如石英(SiO2)晶体是原子晶体, 其中每个硅原子和4个氧原子以共价键相连结,每个氧原子和2个硅原子相连结,因此桂和氧原子的配位数分 别为4和2,与它们的共价数分别相等。(2)离子晶体形成离子键的正、负离子的电子云分布,通常是球 形对称的,所以离子键没有方向性和饱和性。正、负离子 交错排列,跟尽可能多的异号离子接触,因此配位数比较高。如NaCl的晶胞,观察晶胞类型:看空心圆点,正六 面体的八个顶点及六个面的面心各有一个,所以为面心 立方晶系。以顶点上的原子分析,该顶点的上下、左右、 前后各有1个最邻近的异号离子,或以体心的离子分 析,与体心最邻近的异号离子为六个面心的的离子,故钠(或氯)离子的配位数为6。再看CsCl的晶胞,看空心圆点,除了立方体的顶点的8个,无其它,称为简单立方晶胞,与体心(或顶点)离 子距离最邻近的异号离子有8个,故铯(或氯)离子的配位数为8。(3)金属晶体金属单质晶体中的配位数与金属阳离子的堆积方式有关表2常见的金属A体结构名称立方密堆积 (立方面心堆积)立方体心堆积立方密堆积 六方密堆积符号A1A2A3配位数12812&金属阳离子以立方体堆积(A2型密堆积)而成的 晶体配位数从晶胞结构图较容易看出。这里主要分析大 多数金属阳离子的紧密堆积的形式。金属阳离子在一层中,最紧密的堆积方式是一个球 与周围6个球相切,在中心的周围形成6个凹位,将其 算为第一层。第二层对第一层来讲最紧密的堆积方式是 将球对准1、3、5位(若对准2、4、6位,其情形是一样 的)。关键是第三层,对第一、二层来说,可以有两种最紧 密的堆积方式。第一种是将球对准第一层的球,于是每 两层形成一个周期,即ABAB堆积方式,形成六方紧密 堆积(A3型密堆积),配位数12(同层6,上下各3)。另一种是将球对准第一层的2、4、6位,不同于AB 两层的位置,这是C层。第四层再排A,于是形成 ABCABC三层一周期。得到面心立方堆积(A1型密堆 积),配位数12。2配合物中的配位数⑴根据中心原子核外电子排布的情况判断①对于电子构型为d0、d10、d5的中心离子,多数形成 配位数为4的配合物,如FeCl4-、MnO4-②对于电子构型为d8的中心离子,与强场配体易形 成配位数为4的配合物,而在其它弱场配体的作用下,可 形成配位数为6的配合物,如Ni2+与CN-成[Ni(CN)4]2+,与 NH3 形成[Ni(NH3)6]2+③对于电子构型为d3和d6的中心离子,多形成配 位数为6的化合物,如[CO(CN)6]3-、[Cr(NH3)6]3+④电子构~为d7的中心离子,与强场配体易形成 配位数为6的配合物,与弱场配体易形成配位数为4 的配合物,如 CO2+与 CN-形成[ CO(CN)6]2-,与SCN-形成 [CO(SCN)6]2-。根据以上经验规则我们来确定CuSO4?5H2O中Cu2+的配位数,Cu2+的价电子构型为d8,水为弱场配体,故配 数为4。因为水的配位能力强于SO42-,所以4个水分子Cu2+配位形成水合铜离子[Cu(H2O)4]2+,每个离子还可 与一个水分子形成氢键。所以硫酸铜晶体的化学式可写 为[Cu(H2O)4]SO4?H2O。(2)根据配位数的定义判断在计算中心原(离)子的配位数时,一般是先在配合 物中确定中心原(离)子和配位体,接着找出配位原子的 数目。如果配位体是单齿配体(即每个配体只提供一个 配位原子),配位体的数目就是该中心离子的配位数。例 如,[Pt(NH3)4]Cl2和[Pt(NH3)2]Cl2中的中心离子都是 Pt2+而配位体前者是NH3,后者是NH3和Cl-,这些配位体都是单齿的,因此它们的配位数都是4。如果配位体是多齿(即每个配体只提供多个配位原子),那么配位体的数 目=每个配位体中的配位原子数×配位体数。如[Cu(EN)2]2+ 中的乙二胺(EN)是双齿配体,即每1个EN有2个N原子 与中心离子Cu2+配位,在此,Cu2+的配位数是4而不是2。根据配合物中配位数的定义确定经典配合物的 配位数是十分成功的,但它也存在着一定的局限性。 如用配位数的定义分析新型的特殊配合物蔡斯盐 K[(CH2=CH2)PtCl3],在内界中与Pt相键合的配体有4 个而与之相键合的原(离)子却是5,2个C原子,三个 Cl-,那么Pt的配位数应该是多少呢?(3)根据18电子规则判断非经典配合物的配位数18电子规则又称有效原子序数法则(EAN),是过渡 金属簇合物化学中比较重要的一个概念,同P区元素的 8隅律一样,是同样有其量子化学来源的。过渡金属价电 子层有5个nd、1个(n+1)s和3个(n+1)p轨道,共可容 纳2×9=18个电子。如果18个电子(非键或成键电子)填 满了其价电子层,使其具有与同周期稀有气体原子相同 的电子结构,即金属的原(离)子的电 子总数与所有配体提供的电子数之和 等于同同期稀有气体的原子序数,则该 配合物是稳定的。此时有:2×配位数+中心原(离)价电子数=18。如二茂铁Fe(C5H5)2〔C5H5表示环戊二烯环负离 子〕,结构如图。二茂铁中心铁原子的氧化态为+2,每个茂环带有一个单位负电荷。因此每个环含有6个π电子,每个环的6个电子×2,再加上二价铁离子的6个d电子正好等于18,符合18 电子规则,因此二茂铁中铁的配位数为6。有些时候,它不是18而是16。这 是因为18e-意味着全部S、P、D价轨道 Cu 都被利用,当金属外面电子过多,意味K+着负电荷累积,此时假定能以反馈键 M→L形式将负电荷转移至配体,则 18e-结构配合物稳定性较强;如果配体生成反馈键的能力较弱,不能从金属原子上移去很多的 电子云密度时,则形成16电子结构配合物。因此,EAN 规则在有些书上直接叫18e-和 16e-规则。如前面提到的 蔡斯盐K[Pt (CH2=CH2)Cl3]中Pt2+的价电子构型为D8,3 个Cl-提供三个孤电子对,乙烯的提供一个π电子对,成 键电子总数为8+4×2=16。则有2×配位数+中心原(离)价 电子数=16,所以蔡斯盐中Pt的配位数为4,其中1个 C2H4、3个Cl-为配体。根据18电子规则可以确定金属羰基配合物的配位 数,例如Ni的原子序数为28,每个CO提供2个电子配 位,同周期稀有气体氪的原子序数为36,所以每个Ni与 4个CO配位形成Ni(CO)4。分析特殊配合物的配位数,发现配合物中配位数的定义不适用于原子晶体、离子晶体及有机基团中配位数 的确定,有必要予配位数一个较全面的定义。通过对 晶体、各类配合物的结构和成键情况的考察,个人认为 配位数就是在化学结构中,与某一元素的原子(离子)相 键合的原子(离子)的数目或“提供的电子对的数目”。此 概念也可延伸至任何化合物,也就是配位数等同于共价 键键连数。例如,可以说甲烷中碳的配位数为4。这种说 法通常不计π键。所以考虑到分子的共扼作用,认为酞菁铜分子中Cu2+的配位原子是4个N原子(具有孤对 电子的两个N原子和H+解离后留下孤对电子的两个N 原子更合理。综上所述,配位数的判断是一个复杂的问题,不仅要理清配位数的概念,还要考虑物质的空间结构及其原子间的键合。
(责任编辑:化学自习室)
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