课件21张PPT。专题四 分子空间结构与物质性质第二单元 配合物是如何形成的(2)配合物的结构和性质[Pt(NH3)2Cl2]的成键情况和空间结构 Pt2+形成dsp2杂化轨道,接受2个NH3 和2个Cl-离子提供的孤电子对,形成平面正方形的[Pt(NH3)2Cl2] 。练习题 向AgNO3溶液中滴加氨水至沉淀溶解可形成[Ag(NH3)2]+配离子。Ag+空的 轨道和 轨道可以形成 杂化轨道。NH3分子中N原子有 对孤电子对,N原子上的孤电子对进入Ag+空的 杂化轨道形成配位键。Ag+有 个空的 杂化轨道,可以接受2个NH3分子提供的孤电子对,形成 型的[Ag(NH3)2]+。 5s 5p sp 1sp2sp直线练习题 [Zn(NH3)4]SO4中,Zn2+与NH3以 相结合,形成配合物的内界 ,
为配合物的外界。Zn2+接受4个NH3分子中氮原子提供的孤电子对,形成 个配位键,Zn2+提供4个空 杂化轨道。接受孤电子对的是 ,NH3分子中氮原子提供孤电子对,是配位原子,NH3分子是 ,[Zn(NH3)4]2+中,Zn2+的配位数是 。配位键 [Zn(NH3)4]2+SO42-4sp3中心原子(离子)配位体4思考题:
向银氨溶液中加入NaCl溶液,无白色沉淀产生,说明银氨溶液中 (填离子符号)离子浓度很小。若加入 KI溶液有黄色沉淀产生,说明 很小。若向银氨溶液中加入盐酸立即产生白色沉淀,写出此反应的离子方程式 。 Ag+AgI的溶解度[Ag(NH3)2]++2H++Cl-==AgCl↓+2NH4+ [Ag(NH3)2]++OH-+3H++Cl-==
AgCl↓+H2O+2NH4+ 思考题:
硝酸银溶液中分别滴加NaOH溶液,氯化铵溶液,都会立即产生沉淀。请分别写出反应的离子方程式。如果把它们三者以一定的浓度比混合,得到的却是澄清透明的溶液,请加以解释,并写出相关的反应方程式。 Ag++OH-=AgOH↓ 2AgOH=Ag2O↓+H2O Ag++Cl-=AgCl↓ AgNO3+2NH4Cl+2NaOH =
[Ag(NH3)2]Cl +NaNO3+NaCl+2H2O ①中结构对称,分子无极性;②的分子有极性,据相似相溶规则可知,前者溶解度小而后者大。 含有两种或两种以上配位体的配合物,若配合物在空间排列方式不同,就能形成不同几何构型的配合物。 什么叫同分异构体?请举2例。
什么叫手性异构体?什么叫手性碳原子?
什么叫顺反异构体?反式 顺式 思考题:
顺式Pt (NH3)2Cl2和反式Pt (NH3)2Cl2属于手性异构体吗?同分异构体什么叫同分异构体?
配合物是否存在同分异构体?
配合物的同分异构体的性质是否有区别?思考题:
0.01mol氯化铬(CrCl3·6H2O)在水溶液中用过量硝酸银溶液处理,产生0.02mol AgCl沉淀。此氯化铬最可能是
A.[Cr(H2O)6]Cl3
B.[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O
C.[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O
D.[Cr(H2O)3Cl3]·3H2O答案:B 配合物的稳定性配合物具有一定的稳定性,配合物中的配位键越强,配合物越稳定。
当作为中心原子的金属离子相同时,配合物的稳定性与配体的性质有关。配合物的稳定性(1)中心离子的影响
简单阳离子,半径越小稳定性越强。
(2)配位原子电负性的影响
配位原子的电负性越大,配合物越稳定。
(3)配位体碱性越强,配合物越稳定。配合物的稳定性 下列各配合物的稳定性,判断不正确的是
A、[Fe(CN)6]3->[Fe(SCN)6]3- B、[Co(NH3)6]2+>[Co(NH3)6]3+
C、[AlF6]3->[AlBr6]3-
D、[Cu(NH3)4]2+>[Zn(NH3)4]2+
(Cu2+的半径小于Zn2+的半径)答案:B思考题:
向CoCl2溶液中滴加氨水,使生成的Co(OH)2沉淀溶解生成[Co(NH3)6]2+。此时向溶液中通入空气,得到的产物中有一种其组成可用CoCl3·5NH3表示。把分离出的CoCl3·5NH3溶于水后立即加硝酸银溶液,则析出AgCl沉淀。经测定,每1mol CoCl3·5NH3只生成2mol AgCl。请写出表示此配合物结构的化学式(钴的配位数为6):___________,此配合物中Co的化合价为______。 [Co(NH3)5Cl]Cl2+3 配合物的应用配合物在许多方面有广泛的应用 在实验研究中,常用形成配合物的方法来检验金属离子、分离物质、定量测定物质的组成。 在生产中,配合物被广泛应用于染色、电镀、硬水软化、金属冶炼领域。 在许多尖端领域如激光材料、超导材料、抗癌药物的研究、催化剂的研制等方面,配合物发挥着越来越大的作用。 生物医药中的应用医药行业
治癌药物顺铂[Pt(NH3)2Cl2]生物大分子(有抗癌活性) (无抗癌活性)配合物的应用配合物与生物固氮合氮酶中Fe-Mo中心结构示意图配合物的应用 将大气中游离态氮转化为化合态氮的过程叫氮的固定起固定氮作用的化学反应是
A、氮气与氢气在一定条件下反应生成氨气
B、一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮
C、氨气经催化氧化生成一氧化氮 D、由氨气制碳酸氢铵和硫酸铵答案:A思考题: 要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+,进行如下实验操作时,最佳顺序为
①加入足量氯水 ②加入足量酸性高锰酸钾溶液 ③加入少量NH4SCN溶液
A.①③ B.③②
C.③① D.①②③ 答案:C思考题:谢谢!专题四第二单元 配合物是如何形成的
第二课时 配合物的结构和性质 配合物的应用
【学习目标】
1.了解几种配合物的结构特征,和互为同分异构体的顺式与反式配合物的性质差异。
2.了解配合物的稳定性及影响因素。
【学习过程】
一.配合物的结构
1.配离子的形成和空间结构
过渡金属原子或离子有 ,能与 的分子或离子以 结合形成配合物。
以[Ag(NH3)2]+为例:中心离子Ag+空的5s和5p轨道采用sp杂化,并以sp杂化轨道接受配位体NH3中配位N原子的孤电子对以形成配位键。
Ag+中有2个空的sp杂化轨道,可以接受2个NH3分子提供的孤电子对形成配合物,[Ag(NH3)2]+的空间构型是直线型。
2.常见的配离子的空间结构
配位数
轨道杂化类型
空间结构
实例
2
直线型
[Ag(NH3)2]+
[Cu(NH3)2]+
4
四面体
[ZnCl4] 2—、[FeCl4] —
4
平面正方形
[Pt(NH3)2Cl2]
[Ni(CN)4] 2—
6
正八面体
[AlF6] 3—
[Co(NH3)6]3+
二.配合物的顺反异构体及性质差异
含有2种或2种以上配位体的配合物,若配位体在空间的排列方式不同,就能形成不同几何构型的配合物,结构不同,性质也有差异,互为同分异构体。
以配合物Pt(NH3)2Cl2为例:
顺式: 反式:
由于结构不同,导致性质上也有所差异,比如二者的颜色、极性、溶解性有差异。
三.配合物的性质
1.配合物形成后,颜色、溶解性都有可能发生改变。
如: Fe3+ 棕黄色 Fe2+ 浅绿色
[Fe(SCN)3]3- 血红色 [Fe(CN)4]2- 无色
AgCl、AgBr、AgI可与NH3·H2O反应生成易溶的[Ag(NH3)2]+
2.配合物的稳定性
配合物具有一定的稳定性,配合物的稳定性与 有关,配合物中的 越 ,配合物越 ,反之则 。
例如:CO与血红素中的Fe2+形成的配位键比O2与Fe2+形成的强,因此血红素中的Fe2+与CO结合后,就失去了输送O2的功能。
四.配合物的应用
1.
2.
3.
4.
【课堂练习】
已知锌和铝都是活泼金属。其氢氧化物既能溶于强酸,又能溶于强碱,溶于强碱分别生成[Zn(OH)4]2-和[Al(OH)4]-。但是氢氧化铝不溶于氨水,而氢氧化锌能溶于氨水,生成[Zn(NH3)4]2+。
(1)按要求写出下列反应的离子方程式:
①Al(OH)3溶于强碱溶液
②Zn(OH)2溶于氨水
(2)说明在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水或NaOH反应制备氢氧化锌的原因
(3)实验室一瓶AlCl3溶液中混有少量Zn2+,如何提纯?
专题四第二单元 配合物是如何形成的
第二课时 配合物的结构和性质 配合物的应用
1.在[Ag(NH3)2]+中Ag+是以 型杂化轨道与配位体形成配位键 ( )
A.sp B.sp2 C.sp3 D.以上都不是
2.已知Zn2+的4s和4p轨道可形成sp3型杂化轨道,mj则[ZnCl4]2-的空间构型为 ( )
A.直线形 B.平面正方形 C.正四面体形 D.正八面体形
3.当0.01mol氯化铬(Ⅲ)(CrCl3·6H2O)在水溶液中用过量的硝酸银处理时,有0.02mol氯化银沉淀析出,此样品的配离子的表示式为 ( )
A.[Cr(H2O)6]3+ B.[CrCl(H2O)5]2+
C.[CrCl2(H2O)4]+ D.[CrCl3(H2O)3]
4.+3价Co的八面体配合物CoClm·nNH3,中心原子的配位数为6,若1mol配合物与AgNO3作用生成1molAgCl沉淀,则m和n的值是 ( )
A.m = 1、n = 5 B.m = 3、n =4
C.m = 5、n = 1 D.m = 4、n = 5
5.下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是 ( )
A.CO2与SO2 B.CH4与NH3
C.BeCl2与BF3 D.C2H2与C2H4
6.下列分子或离子中都存在着配位键的是 ( )
A.NH3、H2O B.NH4 + 、H3O+
C.N2、HClO D.[Cu(NH3) 4]2+ 、PCl3
7.对SO2与CO2说法正确的是 ( )
A.都是直线形结构 B.中心原子都采取sp杂化轨道
C. S原子和C原子上都没有孤电子对 D. SO2为V形结构, CO2为直线形结构
8.下列各种说法中错误的是 ( )
A.形成配位键的条件是一方有空轨道一方有孤电子对
B.配位键是一种特殊的共价键
C.配合物中的配体可以是分子也可以是阴离子
D.共价键的形成条件是成键粒子必须有未成对电子
9.已知[Co(NH3)6]3+呈正八面体结构,各NH3分子的间距相等,Co3+位于正八面的中心。若其中二个NH3分子被Cl-取代,所形成的[Co(NH3)4Cl2]+的同分异构体的种数有 ( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
10.下列各组物质中,两者互为同分异构的是 ( )
A.NH4CNO与CO(NH2)2 B.CuSO4·3H2O与CuSO4·5H2O
C.[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O与[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O D. H2O与D2O(重水)
11.下列离子中与氨水反应不能形成配合物的是 ( )
A.Ag+ B.Fe2+ C.Zn2+ D.Cu2+
12.下列组合中,中心离子的电荷数和配位数均相同的是 ( )
A.K[Ag(CN)2]、[Cu(NH3)4]SO4 B.[Ni(NH3)4]Cl2、[Cu(NH3)4]SO4
C.[Ag(NH3)2]Cl、K[Ag(CN)2] D.[Ni(NH3)4]Cl2、[Ag(NH3)2]Cl
13.某物质的实验式为PtCl4·2NH3,其水溶液不导电,加入AgNO3溶液反应也不产生沉淀,以强碱处理并没有NH3放出,则关于此化合物的说法中正确的是 ( )
A.配合物中中心原子的电荷数和配位数均为6
B.该配合物可能是平面正方型构型
C.Cl—和NH3分子均与Pt4+配位
D.配合物中Cl—与Pt4+配位,而NH3分子不配位
14.下列常见化合物的溶液中,滴入足量氨水最后仍为澄清溶液的是 ( )
A.硫酸镁 B.氯化铁 C.氯化锌 D.氯化铜
15.在照相底片定影时,硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶液能溶解掉未反应的溴化银,这是因为银离子与硫代硫酸根离子生成配离子。银离子的配位数为2,若硫代硫酸钠与溴化银刚好完全反应,则所得溶液中的溶质为 。