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会计学配合物是一类由中心离子或原子和配体组成的复杂化合物(complex),旧称络合物。中心离子:一般为金属离子或原子配体可以是:无机分子、有机分子,也可以是生物大分子,范围极广。对配合物的合成、结构、性质及其反应性内在规律的研究,早已成为一门(yīmén)非常活跃的新兴学科——配位化学。配位化学是无机化学的分支,但又远远超过纯粹无机化学范畴。渗透到其他领域,和有机化学、分析化学、生物化学、催化动力学、量子化学等领域,已成为整个化学领域不可缺少的组成部分,配位化学在化学基础理论(如化学键和结构化学)和实际应用方面都有非常重要(zhòngyào)的意义。我们目前所学的内容仅限于最基本的有关配合物的知识:基本概念、基础知识,化学键理论及影响配合物稳定性的因素、配位离解平衡的内容。§19-1配合物的基本概念1.1配合物的定义:首先看一组由简单化合物,加合成复杂(fùzá)化合物的特点:NH3+HCl→NH4ClHgI2+2KI→K2[HgI4]Ni+4CO→Ni(CO)4CuSO4+4NH3→[Cu(NH3)4]SO4在这些化合物中,有一个重要的特征是都有一个在晶体或溶液中稳定的特殊单元,如:[Ag(NH3)2]Cl中的[Ag(NH3)2]+推断:SO42-离子都是自由的,而Cu2+和NH3不是自由的,他们结合成一个稳定的配合单元。NH3的孤对电子进入Cu2+的空轨道,形成(xíngchéng)配位键,有:[Cu(NH3)4]2+配合单元,所以是配合物。[Cu(NH3)4]SO4←外界(wàijiè)由以上实验事实可以推知,在铜氨溶液中,无简单Cu2+离子,有简单SO42-离子,无大量NH3,根据进一步的实验(元素含量分析(fēnxī))可以得出铜氨晶体的组成为[Cu(NH3)4]SO4但这样的定义并不是绝对的。例如:在NH4Cl和Na2SO4中,都有在晶体和溶液中稳定存在的“配合单元”即NH4+和SO42-,但习惯上并不把他们叫做(jiàozuò)配合物。又如:LiCl.CuCl2.3H2O,在晶体中有稳定存在的CuCl3-,但在水中不稳定形成Cu(H2O)42+和Cl-,但习惯上仍把它称为配合物。还有一些复盐如:摩尔盐、KCl.MgCl2.6H2O等,仍视其为复盐,不归为配合物,因为他们在晶体和溶液中不存在配位单元。(NH4+不视为配位单元)1.中心离子(或原子)大多数为阳离子或中性原子,主要是金属,特别(tèbié)是过渡金属,少数为非金属,如:Ni(CO)4[Cu(en)2]Cl2,SiF62-,PF6-还有极少数为负离子,如:HCo(CO)4:(Co-1)2.配位体和配位原子简单的阴离子,如:X-。复杂的阴离子,如:OH-、CN-、SCN-、RCOO-、C2O42-、PO43-等。中性分子:如:H2O、NH3、CO、O2、ROH、RNH2、R3P等。这类配体往往与中心离子形成螯样环状配合物——螯合物,称这类配体为螯合剂。有些配体虽然含有两个或者多个可配位原子,但是(dànshì)在一定条件下,只有一个配原子与中心离子配位,这类配体叫异性双位配体,如:-NO2-(硝基),以N原子配位,NO2-以O原子配位,-CN-氰根以C原子配位,-NC-异氰根,以N原子配位,还有SCN-硫氰根,以S原子配位,异硫氰根NCS-以N原子配位。3.配位数直接同中心元素键合的配位原子的数目(shùmù),称配位数。不是配体的数目(shùmù)。对于单齿配体,当然配位数与配体的数目(shùmù)相同。而对于多齿配体,一个配体,已键合的原子数应不止一个,应该不同于配体的数目(shùmù)。如:[Pten2]Cl2,配位数是4,每个乙二胺en分子中有两个N原子配位,[Ca(EDTA)]2-,配位数是6。中心离子的配位数多数为2、4、6、8,其中4、6最常见,5、7罕见,而稀土配合物,稀土离子的配位数常大于8。中心离子(或原子)的配位数与中心离子和配体的电荷、半径以及配体的浓度,溶液的温度都有关系一般来说,中心离子的电荷(diànhè)越高,配位数是增加的。例如:[Cu(NH3)2]+,[Cu(NH3)4]2+和[PtCl6]2-;配体的负电荷(diànhè)增大时,由于配体间的斥力,使得配位数减小,例如:[Zn(NH3)6]2+、[Zn(CN)4]2-。中心离子的半径增大,配位数增多,如:AlF63-,和BF4-;但是配体的半径增大,配位数减小。如:[FeF6]3-、[FeCl4]-;AlF63-和AlCl4-,但是这些因素的影响有时是相对的。如果中心离子的半径过大,进而减弱了它和配体间结合,配位数进而减小,如CdCl64-和HgCl42-