■湖北省棗陽市第二中學(xué) 李長江
配合物是組成復(fù)雜、應(yīng)用廣泛的一類化合物,在現(xiàn)代化學(xué)的各個領(lǐng)域,都廣泛涉及配合物,因此它在高考中也是熱點,有關(guān)配合物的題目經(jīng)常出現(xiàn)。
1.共用電子對由一個原子單方向提供給另一原子共用所形成的共價鍵。
2.表示: A → B
電子對給予體 電子對接受體
3.條件:其中一個原子必須提供孤電子對,另一原子必須有能接受孤電子對的空軌道。
1.概念:金屬離子(或原子)與某些分子或離子以配位鍵結(jié)合而形成的化合物稱為配位化合物,簡稱配合物。
2.配合物的結(jié)構(gòu)及組成。
(1)中心離子或原子:提供空軌道的離子或原子,常見的有 Cu2+、Fe2+、Fe3+、A g+、Zn2+、N i2+、CO3+、N i、Fe等。
(2)配體:提供孤電子對的離子或分子,例如 NH3、H2O、CO、Cl-、Br-、I-、SCN-、CN-等。
(3)配位數(shù):直接同中心離子(或原子)所能結(jié)合的配體的配位原子的總數(shù)。
(4)配位原子:配體中具有孤電子對并與中心離子(或原子)直接相連的原子。
(5)內(nèi)界:在配合物中,中心離子(或原子)和配體組成配合物的內(nèi)界,通常寫在化學(xué)式的[ ]內(nèi)加以標(biāo)示。
(6)外界:配合物內(nèi)界以外的組成部分稱外界。外界離子可以是陽離子,也可以是陰離子,但所帶電荷跟內(nèi)界配離子相反。在配合物中外界離子與內(nèi)界配離子電荷的代數(shù)和為零。
1.硫酸四氨合銅。
向CuSO4溶液中滴加氨水,生成藍色沉淀,繼續(xù)滴加氨水,沉淀溶解,得到深藍色溶液,再加入乙醇,析出深藍色的晶體。有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為:
注:在[Cu(NH3)4]2+里,中心離子是Cu2+,配體是NH3,NH3分子的氮原子給出孤電子對,是配位原子,以配位鍵形成了[Cu(NH3)4]2+,[Cu(NH3)4]2+的空間結(jié)構(gòu)為平面正方形,其結(jié)構(gòu)簡式及模型如圖1。
圖1
2.硫氰化鐵。
向氯化鐵溶液中滴加硫氰化鉀溶液,形成血紅色溶液。有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
注:(1)Fe(SCN)3呈血紅色,它是一種配合物。上述實驗可用于鑒定溶液中是否存在Fe3+。
(2)呈血紅色的是一系列配合物Fe(SCN)2+、Fe(SCN)+2、Fe(SCN)3、Fe(SCN)-4、Fe(SCN)2-5、Fe(SCN)3-6,配位數(shù)分別為1、2、3、4、5、6。
3.二氨合銀離子。
(1)向硝酸銀溶液中滴加氨水,生成白色沉淀,繼續(xù)滴加氨水,沉淀溶解。有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
(2)向氯化銀中滴加過量的氨水并攪拌,白色固體逐漸溶解。有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
1.考查配位鍵的形成與判斷。
要點:依據(jù)配位鍵的定義,一方提供空軌道,另一方提供孤電子對。
例1下列分子或離子中都存在配位鍵的是( )。
答案:B
2.考查配位化合物的組成與判斷。
要點:依據(jù)配位化合物的結(jié)構(gòu)及組成,??疾橹行碾x子、配體、配位數(shù)、配位原子、中心離子的電荷數(shù)等。
例2配位化合物簡稱配合物,它的數(shù)量巨大,組成和結(jié)構(gòu)形形色色,豐富多彩。請指出配合物[Cu(NH3)4](O H)2的中心離子、配體、中心離子的電荷數(shù)和配位數(shù)( )。
答案:A
3.考查配位化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。
要點:配位化合物的立體構(gòu)型主要看中心離子或原子的雜化類型:(1)配位數(shù)為2,軌道雜化類型為sp雜化,空間構(gòu)型為直線形,如 [Cu(NH3)2]+、[A g(NH3)2]+。(2)配位數(shù)為3,軌道雜化類型為sp2雜化,空間構(gòu)型為平面三角形,如[CuCl3]2-。(3)配位數(shù)為4,若軌道雜化類型為sp3雜化,空間構(gòu)型為四面體形,如[ZnCl4]2-、N i(CO)4;若軌道雜化類型為d sp2雜化,空間構(gòu)型為平面正方形,如[Cu(NH3)4]2+、[Cu(H2O)4]2+、[P t(NH3)2Cl2]。(4)配位數(shù)為5,若軌道雜化類型為d sp3雜化,空間構(gòu)型為三角雙錐形,如Fe(CO)5。(5)配位數(shù)為6,若軌道雜化類型為d2sp3雜化,空間構(gòu)型為八面體形,如[Fe(CN)6]4-、[CO(NH3)6]3+。
離子型配合物是由內(nèi)界和外界組成,內(nèi)界由中心離子和配體組成。一般外界離子在水溶液中易電離,內(nèi)界離子或分子不易電離。
例3下列說法中錯誤的是( )。
A.當(dāng)中心原子的配位數(shù)為6時,配合單元常呈八面體空間結(jié)構(gòu)
B.[A g(NH3)2]+中A g+空的5 s軌道和5 p軌道以sp雜化成鍵
C.配位數(shù)為4的配合物均為正四面體結(jié)構(gòu)
D.已知[Cu(NH3)2]+的中心原子采用sp雜化,則它們的空間構(gòu)型為直線形
答案:C