(共22张PPT)
配位键
1.知道简单配合物形成的实质;能够通过实验探究配合物的制备,并了解配合物的应用。
实验证明,氨分子能与H+反应生成铵离子(),其反应可用下式表示:
NH3 + H+ ===
那么,氨分子是怎样与H+结合的呢?
显然,在这个反应中,氨分子与H+之间形成了一种新的化学键。
NH3与H+形成的过程:
配位键
↑↓
孤电子对
空轨道
四个氢氢键的性质变得完全相同
正四面体形
可用下式表示:
一、配位键的形成
是一种特殊的共价键,它是由一个原子单方面提供一对电子与另一个有空轨道的原子(或离子)共用而形成的共价键,称配位共价键,简称配位键。
配位键的概念:
配位键的形成条件:
配位键的表示方法:
(电子对给予体)A→B(电子对接受体)
一方A是能够提供孤电子对的原子,另一方B具有能够接受孤电子对的空轨道。
配位键与共价键有何区别?
(1)配位键实质上是一种特殊的共价键,孤电子对是由成键原子一方提供,另一原子只提供空轨道;而普通共价键中的共用电子对是由两个成键原子共同提供的。
(2)与普通共价键相似,配位键具有饱和性和方向性。
(3)与普通共价键一样,配位键可以存在于分子中[如Ni(CO)4],也可以存在于离子中(如)。
下列物质中,哪些物质含有配位键?它们的配位键是如何形成的?说明推测原因。
物质 是否含有配位键 提供空轨道 提供孤对电子对
KCl 无 — —
NaOH 无 — —
[Ag(NH3)2]+
有
NH3
Ag+
【活动·探究】配合物的制备与应用
实验用品:
0.1 mol·L-1 AgNO3溶液、0.1 mol·L-1 CuSO4溶液、1 mol·L-1 盐酸、1 mol·L-1 硝酸、1 mol·L-1 NaCl溶液、1 mol·L-1 NaOH溶液、浓氨水、10%葡萄糖溶液、氯化铜固体、氯化铁固体、硝酸铁固体、蒸馏水;
试管、胶头滴管。
实验目的:
制备简单的配合物,体验配合物的应用。
二、配合物的制备与应用
实验方案设计与实施:
实验任务 实验过程与现象 结论
1.探究氯化铜固体在溶解并稀释过程中所发生的变化 过程:取适量氯化铜固体于试管中,逐滴加入蒸馏水溶解并且稀释。 现象:溶液由_______逐渐变为_______。
黄绿色
蓝色
当氯化铜溶液浓度大时,Cu2+与Cl-形成黄绿色的[CuCl4]2-稀释过程中,又与H2O结合形成[Cu(H2O)4]2+,从而使溶液变蓝色
实验方案设计与实施:
实验任务 实验过程与现象 结论
2.分别以氯化铁和硝酸铁为原料,探究Fe3+溶液显颜色的原因 过程:①取适量氯化铁于试管中,逐滴加入1 mol·L-1盐酸至恰好溶解,然后逐滴加入蒸馏水进行稀释。②取适量硝酸铁于试管中,逐滴加入1 mol·L-1硝酸至恰好溶解,然后逐滴加入蒸馏水进行稀释。 现象:_______________________________ _______________________________。
Fe3+溶液显黄色是因为水解与OH-配位而显黄色,而在酸化抑制水解的情况下,生成水合铁离子[Fe(H2O)6]3+溶液为无色Fe3+也可与Cl-配位形成黄色的[FeCl4]-
氯化铁溶液显黄色,硝酸铁溶液开始无色,稀释过程中逐渐变为黄色
实验方案设计与实施:
实验任务 实验过程与现象 结论
3.制备[Ag(NH3)2]+并用于与葡萄糖反应得到银镜 过程:向1 mL 0.1 mol·L-1的AgNO3溶液中边振荡边逐滴加入浓氨水至生成的沉淀恰好消失,制得[Ag(NH3)2]+再滴入几滴葡萄糖溶液,振荡后放在热水浴中温热。 现象:_______________________________ _____________________________________ _________________________。
逐滴加入浓氨水时,先生成白色沉淀,然后沉淀逐渐溶解,加入葡萄糖后,试管内壁产生银镜
Ag+与NH3之间可以发生配位作用,生成二氨合银离子[Ag(NH3)2]+。由于Ag+被束缚在NH3的“紧紧包裹”中,在其被葡萄糖还原成银单质时,银原子缓慢析出、有序排列,从而形成光亮的银镜。
实验方案设计与实施:
实验任务 实验过程与现象 结论
4.对比Cu2+与氨水和OH-反应的差异 过程:①取适量0.1 mol·L-1的CuSO4溶液于试管中,逐滴加入1 mol·L-1 NaOH溶液。②取适量0.1 mol·L-1的CuSO4溶液于试管中,逐滴加入浓氨水至沉淀溶解。 现象:_______________________________ _____________________________________ _____________________________________ ____________________。
与OH-相比,Cu2+可与NH3配位生成颜色更深的[Cu(NH3)4]2+
Cu2+与OH-反应产生蓝色沉淀,沉淀逐渐溶解变成亮蓝色溶液;与氨水反应先产生蓝色沉淀,然后沉淀又逐渐溶解,变成深蓝色透明溶液
1.配合物的定义:
通常把金属离子或原子(称为中心离子或原子)与某些分子或离子(称为配体或配位体)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物,简称配合物。
2.配合物的组成
配合物由中心离子或原子(提供空轨道)和配体(提供孤电子对)组成,分内界和外界。
[Cu(NH3)4]SO4
中心离子
配位体
配位数
配位原子
内界(配离子)
外界离子
外界
配合物
①中心原子(离子):提供空轨道,接受孤电子对。通常是过渡元素的原子或离子,如Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Co3+、Cr3+等。
②配位体:提供孤电子对的离子或分子,如分子CO、NH3、H2O等,阴离子F-、CN-、Cl-等。配位原子必须有孤电子对。
③配位数:直接同中心原子(离子)配位的分子或离子的数目叫中心原子(离子)的配位数。
3.配合物的表示:
[Cu(NH3)4]SO4可表示为:
4.配合物的应用
(1)用于物质的检验,如Fe3+的检验;
(2)用于制备物质,如制镜;
(3)生命体中,许多酶与金属离子的配合物有关;
(4)科学研究和生产实践:进行溶解、沉淀或萃取等操作来达到分离提纯、分析检测等目的。
1. 现有Ti3+的配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O,其中配离子中含有的化学键类型分别是( )
A. 离子键、配位键
B. 非极性共价键、配位键
C. 极性共价键、非极性共价键
D. 极性共价键、配位键
D
2. 能区别[Co(NH3)4Cl2]Cl和[Co(NH3)4Cl2]NO3两种溶液的试剂是( )
A. AgNO3溶液
B. NaOH溶液
C. CCl4
D. 浓氨水
A