配位化学的发展史及配合物的结构和命名学习教案.ppt
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会计学配位化合物的发展史19世纪末期,德国化学家发现一系列令人难以回答的问题,氯化钴跟氨结合,会生成颜色各异、化学性质不同的物质。经分析它们的分子式分别是CoCl3∙6NH3、CoCl3∙5NH3、CoCl3∙5NH3∙H2O、CoCl3∙4NH3。同是氯化钴,但它的性质不同,颜色也不一样。为了解释上述情况,化学家曾提出各种假说,但都未能成功。直到1893年,瑞士化学家维尔纳(A.Werner)发表的一篇研究分子加合物的论文,提出配位理论和内界、外界(wàijiè)的概念,标志着配位化学的建立,并因此获得诺贝尔化学奖。荀丽多彩的宝石(bǎoshí)从左到右:黄色(yellow)–[Co(NH3)6]3+橙色(chénꞬsè)(orange)–[Co(NH3)5NCS]2+红色(red)–[Co(NH3)5H2O]3+紫色(purple)–[Co(NH3)5Cl]2+绿色(green)–[Co(NH3)4Cl2]+AlfredWerner(1866~1919)瑞士无机化学家,配位化学奠基人。1890年与A.R.汉奇一起提出氮的立体化学(lìtǐhuàxué)理论;1893年提出络合物的配位理论和配位数的概念;1893年提出化合价的副价概念;因创立配位化学而获得1913年Nobel化学奖。/1983年,26岁的维尔纳提出了天才的维尔纳配位学说,从Complex到Coordinationcompound,他指出:(1)在CoCl3∙6NH3中,Co3+表现出两种类型的化合价,主价和副价Co3+和Cl-之间是主价(+3,即氧化数)Co3+和NH3之间是副价(6,即配位数)(2)中心原子(离子)形成(xíngchéng)配合物时倾向于主价和副价都得到满足(3)中心离子的副价指向空间确定的方向,因而配合物能呈现出多种空间结构,并出现特定的异构体。在这一时期,配合(pèihé)物就称为“由简单化合物反应生成的复杂化合物”。关于CoCl3∙6NH3分子结构的辩论持续了22年,最后以Werner的胜利告终。辩论的另一方是瑞典的化学家勃朗斯特兰(Blomstrand)以及他的学生丹麦化学家乔根森。他们提出了一个“氨链结构的主张,他们认为CoCl3∙6NH3分子结构为:////1.1配位(pèiwèi)化学及其研究内容中国化学会1980年制订《无机化学命名原则》,配合物的定义:配位化合物(简称配合物)是由可以给出弧对电子或多个不定域电子的一定数目的离子(lízǐ)和分子(配体)和具有接受弧对电子或多个不定域电子的空位的原子或离子(lízǐ)(中心原子)按一定的组成和空间构型所形成的化合物。内界:中心原子(离子)与配为体外界:与内界电荷平衡的相反离子有些(yǒuxiē)配合物不存在外界,如[Pt(NH3)2Cl2]、[Co(NH3)3Cl3]中心离子或原子:配合物中心离子或原子是配合物的核心,它们必须(bìxū)具有空的价轨道,通常是金属(尤其是周期表中的过渡金属)离子或原子。配体:含有孤对电子的分子或离子均可作为配体的配位原子。1中心原子—配合物的形成体(过渡元素:d区和ds区)中心离子(lízǐ)绝大多数是带正电荷的阳离子(lízǐ),也有电中性的原子,其中以过渡金属离子(lízǐ)居多,如Fe3+、Cu2+、Co2+、Ag+等;少数高氧化态的非金属元素也可作中心离子(lízǐ),如BF4-、SiF62-中的B(Ⅲ)、Si(Ⅳ)等。(2)配位体与配位原子在配合物中与形成体结合的离子(lízǐ)或中性分子称为配位体,简称配体,如[Cu(NH3)4]2+中的NH3、[Fe(CN)6]3-中的CN-等。在配体中与中心原子直接以配位键结合的原子,称为配位原子。如NH3中的N原子。常见的配位原子有:单齿配体只含有(hányǒu)一个配位原子的配体,如NH3,OH-,H2O,X-等。按成键方式(fāngshì)分类异性双位配体(两可配体):可以使其中两个(liǎnɡɡè)不同原子中的任意一个与金属离子共用电子对桥连配体:含有(hányǒu)两对共用电子对,且分别与两个不同金属原子共用的配体。分子是个双齿配位体,配位原子是两个N原子,是个非常(fēicháng)优秀的配体。叶绿素(chlorophyllsa)是镁的大环配合物,作为配位体的卟啉环与Mg2+离子的配位是通过4个环氮原子(yuánzǐ)实现的。叶绿素分子中涉及包括Mg原子(yuánzǐ)在内的4个六元螯环。血红素是个铁卟啉化合物,是血红蛋白的组成部分。Fe原子(yuánzǐ)从血红素分子的下方键合了蛋白质链上的1个N原子(yuánzǐ),圆盘上方键合的O2分子则来自空气。②按键合电子(diànzǐ)的特征分