無機化學(xué)配位化合物ppt課件

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配位化合物,獲1913年諾貝爾化學(xué)獎,1893年蘇黎世大學(xué)維爾納(Werner A)教授對這類化合物本性提出了天才見解, 被后人稱為維爾納配位學(xué)說，成為配位化學(xué)的奠基人。維爾納因此而獲得1913年諾貝爾化學(xué)獎。,維爾納 (Werner, A, 1866-1919),配位化學(xué)是當(dāng)今化學(xué)學(xué)科的前沿領(lǐng)域之一，配合物在醫(yī)療、藥物、分離分析、染料、化學(xué)合成等諸多方面具有極為廣泛的應(yīng)用。,醫(yī)療,藥物,分離分析,配合物與我們的生命活動息息相關(guān)。人體中的酶、微量元素等，都是以配合物的形式存在并控制著體內(nèi)極其重要的化學(xué)作用。,酶,人體必需的微量元素：鋅、碘、硒、銅、氟、鉬、鎘、鎳、釩、錫、砷、鈷、錳、鍶等。,,臨床使用的藥物中配合物相當(dāng)普遍,含鈷維生素B12,再如體內(nèi)氧氣的存儲與運輸，也是借助于血紅素與氧分子的配合來完成的。,血紅素是一個具有卟啉結(jié)構(gòu)的小分子，卟啉中四個吡咯環(huán)上的氮原子與一個亞鐵離子配位;,當(dāng)血紅素載氧的時候，一個氧分子與亞鐵離子配位。,,,CO 極易與Fe2+配形成碳氧血紅蛋白,CO,碳氧血紅蛋白,CO濃度30mg/m3,煤氣中毒—CO與血紅素配位,CO與鐵的配位能力是氧氣的200-300倍，極易形成碳氧血紅蛋白，使血紅素喪失攜氧能力，而造成組織窒息，甚至引起死亡。,葉綠素是卟啉與鎂的配合物,,植物中的配合物—葉綠素,第一節(jié) 配位化合物概述,配合物的組成,配合物的命名,1704年，德國一個叫狄斯巴赫的涂料工人，想用便宜的原料制造出性能良好的涂料。,,,,FeCl3,他發(fā)現(xiàn)這種藍(lán)色沉淀竟然是一種性能優(yōu)良的涂料，為了商業(yè)秘密，給這種顏料起了 個令人捉摸不透的名稱 —,普魯士藍(lán),,配合物有趣的發(fā)現(xiàn)過程,K2CO3,C，N,直到20年后，化學(xué)家才了解普魯士藍(lán)是什么物質(zhì)。,,由于它是從牛血中制得又是黃色晶體，因此人們稱它黃血鹽。,普魯士藍(lán),4Fe3+ + 3[Fe(CN)6]4- = Fe4[Fe(CN)6]3,,亞鐵氰化鐵,K4[Fe(CN)6] 3H2O,Fe3+,07式數(shù)碼迷彩采用先進(jìn)的配合物染料 具有微光及紅外波段內(nèi)防偵視的特點,配合物染料的軍事應(yīng)用,配合物的制備實驗 CuSO4溶液中加入氨水，得到難溶物，繼續(xù)加氨水，難溶物溶解，得到透明的寶石藍(lán)色的溶液。,,Cu(OH)2,CuSO4,NH3·H2O,,,NH3·H2O,,,NaOH,Cu(OH)2,,EtOH,深藍(lán)色晶體,,,CuSO4溶液,氨水,Cu(OH)2,,,氨水,,深藍(lán)色溶液,,,NaOH,無Cu(OH)2,,,,BaCl2,有BaSO4,,乙醇,深藍(lán)色結(jié)晶,,[Cu(NH3)4] SO4,配合物：由金屬離子（或原子）與一定數(shù)目的中性分子或負(fù)離子以配位鍵按一定的組成和空間結(jié)構(gòu)所形成的穩(wěn)定的化合物。,Fe4[Fe(CN)6]3,[Cu(NH3)4]SO4,,,,一、配合物的定義,K2[Ag(CN)2],[PtNH2NO2(NH3)2],[CoCl(NH3)6]Cl2,[Ag(NH3)2]OH,,配位化合物,配合物和復(fù)鹽的區(qū)別 配合物:存在一個穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)單元； 復(fù)鹽: 不存在一個穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)單元 KAl(SO4)2 · 12H2O。,[Cu(NH3)4] SO4,配位單元，或內(nèi)界,外界,書寫時，內(nèi)界用方括號框住，是配合物的核心部分，方括號以外的部分為外界,1.總體來說配合物是由配位單元(內(nèi)界)和 與內(nèi)界帶相反電荷的外界兩大部分組成。,,中心原子,,配體,,,,二、配合物的組成,,內(nèi)界（正/負(fù)電荷）,外界（負(fù)/正電荷）,正負(fù)電荷的靜電引力,,[Cu(NH3)4] SO4,K4 [Fe(CN)6],內(nèi)界和外界通過離子鍵結(jié)合。,離子鍵,,內(nèi)界,外界,,離子鍵,內(nèi)界,外界,,中心原子特點：,具有空軌道 電子對的接受體 大部分是d區(qū)或 ds區(qū)元素,配體,,如：H2O、NH3、CO、CN-、X-、SCN-、NO2- NH2-CH2-CH2-NH2。,如: NaF、KCN、CO,直接同中心離子結(jié)合成鍵的原子稱為配位原子。,配體的分類,(monodentate ligand),(multidentate ligand),配 體,單齒配體,多齒配體,,[Co Cl2 (NH3)3 (H2O) ] Cl,H2O、NH3、CO、CN-、X-,（1）單齒配體—只有一個配位原子,[PtCl2(NH3)2],順 鉑,順鉑是全球廣泛應(yīng)用的三大抗腫瘤藥物之一，順鉑在生物體中的靶分子為脫氧核糖核酸(DNA)，能破壞遺傳信息的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄，抑制癌細(xì)胞的分裂。,Pt,卡 鉑,（2）多齒配體—含兩個以上配位原子,常見多齒配體舉例：,,乙二胺（en），NH2 CH2CH2NH2,二齒配體,,2, 2’-聯(lián)吡啶，雙齒,,1,10-二氮菲，雙齒,,,卟啉 四齒配體,乙二胺四乙酸 EDTA 六齒配體,,,,,,,,EDTA二鈉鹽的鈣配合物,簡介：EDTA的臨床應(yīng)用,(1)重金屬解毒劑：依地酸二鈉鈣,Pb2+,EDTA與Ca2+形成配合物減少血漿中的Ca2+,(2) 防止血液凝固,Ca2+,Ca2+,Ca2+,Ca2+,,血液凝固過程的多個環(huán)節(jié)都需要鈣離子的參加，因此輸血或儲存血液時，經(jīng)常在體外向血液中加入乙二胺四乙酸。,與鈣離子形成配合物，減少血漿中鈣離子，防止血液凝固。,具體問題具體分析！,直接與中心原子鍵合的配位原子總數(shù)。,4. 配位數(shù),[Co(en)3]3+,[Co(NH3)6]3+,〔Cu(NH3)4〕SO4,,,[Fe(CN)6]4-,1、配離子的命名：,原則從右到左,,,,三、配合物的命名,六,氰,合,離子,鐵(II),,,六氨合鈷(III)離子,二(硫代硫酸根)合銀(Ⅰ)離子,[Co(NH3)6]3+,[Ag(S2O3)2]3-,,[SbCl5(C6H5)]-,五氯·一苯基合銻(Ⅳ)離子,含多種配體時 （配體之間用圓點隔開）,,二氯·四氨合鈷(Ⅲ)離子,[CoCl2(NH3)4]+,,(3) 先簡單陰離子-復(fù)雜陰離子-中性分子;,(4) 對幾種中性分子配體，順序為： 陰離子---氨---水,[Co(NH3)3(H2O)Cl2]+,,,二氯·三氨·一水合鈷(III)離子,,一氯·一硝基·四氨合鉑(IV) 離子,[Pt(NH3)4(NO2)Cl]2+,,1. [Cr(H2O)4 Br2 ]+,二溴·四水合鉻 (III)離子,三氯·一乙烯合鉑(II)離子,,[Co(NH3)6]Cl3 三氯化六氨合鈷(III),[Ag(NH3)2]OH 氫氧化二氨合銀(I),(1) 外界是簡單陰離子: 某化 + 配離子,[CoCl2(NH3)3(H2O)]Cl,,2.配合物的命名類似于無機物的命名,氯化二氯·三氨·一水合鈷(III),(2) 外界是較復(fù)雜的酸根離子：SO42-、CO32- 等，叫 “硫酸+配離子/碳酸+配離子 ”。,[Cu(NH3)4] SO4,碳酸一氯·一硝基·四氨合鉑(IV),[Pt(NH3)4(NO2)Cl]CO3,硫酸四氨合銅(II),H2[PtCl6] 六氯合鉑(IV)酸,K4[Fe(CN)6] 六氰合鐵(II)酸鉀,(3) 外界是陽離子：K+、H+等，叫 “配離子 + 酸某”。,K[PtCl3(NH3)],三氯·一氨合鉑(Ⅱ)酸鉀,K[SbCl5(C6H5)] 五氯·一苯基合銻(V)酸鉀,K3[Ag(S2O3)2] 二硫代硫酸根合銀(I)酸鉀,命名下列配合物和配離子： （1）(NH4)3[SbCl6] （2）[Co(en)3]Cl3 （3）[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O （4）NH4[Cr(NH3)2(SCN)4],( 1 ) 六氯合銻（Ⅲ）酸銨 ( 2 ) 三氯化三（乙二胺）合鈷（Ⅲ） ( 3 ) 二水合溴化二溴·四水合鉻（Ⅲ） ( 4 ) 四硫氰根·二氨合鉻(III)酸銨,Solution,Question,第二節(jié) 配位平衡,穩(wěn)定常數(shù),配位平衡的移動,NaOH,BaCl2,Na2S,分別向[Cu(NH3)4 ]SO4溶液中加入下述三種溶液，各有何現(xiàn)象？,白色沉淀,黑色沉淀,無明顯現(xiàn)象,[Cu(NH3) 4 ] SO4,離子鍵,,內(nèi)界,外界,配合物的解離如同強電解質(zhì)：,[Cu(NH3)4]SO4→[Cu(NH3)4]2++SO42-,,[ Cu (NH3)4 ]2+,中心原子,配體,,,配位鍵,,,配離子的解離如同弱電解質(zhì)：,[Cu(NH3)4]2+ Cu2+ + 4 NH3,配合物的解離：,① 配合物的解離如同強電解質(zhì)： [Cu(NH3)4]SO4→[Cu(NH3)4]2++SO42- ② 配離子的解離如同弱電解質(zhì)：,[Cu(NH3)4]2+,4NH3,Cu2+,+,濃度非常低,,,,,配離子解離出中心原子和配體，同時，二者重新結(jié)合成配離子，是動態(tài)平衡的過程，這種平衡就叫做配位平衡。,一、穩(wěn)定常數(shù),平衡常數(shù)表達(dá)式：,配離子的穩(wěn)定常數(shù)越大，說明配離子越穩(wěn)定,M+ + L- [ML],加入酸堿、沉淀劑、氧化劑或還原劑都會引起配位平衡的移動。,二、配位平衡的移動,配合物在溶液中的配位平衡是一種相對的、有條件的動態(tài)平衡，若改變平衡體系的條件，平衡就會移動。,+ OH- MOH,+ H+ HL,,,M+ + L- [ML],1、配位平衡與酸堿平衡,酸度對配位平衡的影響應(yīng)從酸效應(yīng)和水解效應(yīng)兩方面考慮，調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)膒H值，可以增加配合物的穩(wěn)定性。但通常以酸效應(yīng)為主。,2、配位平衡與沉淀平衡,溶解,NH3·H2O,,,,KI,KCN,,溶解,,Na2S,溶解效應(yīng),沉淀效應(yīng),在某一配位平衡中，加入能與該中心原子形成另一種配離子的配體，強的配位劑能使穩(wěn)定性較小的配離子轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定性較大的配離子。轉(zhuǎn)化趨勢根據(jù)兩種配離子KS? 值大小來判斷。,4、其他配位平衡的影響,謝謝！,