【文章內(nèi)容簡介】 +Al2(SO4)3+24 H2O 2 KAl(SO4)212H2O 上頁 下頁 目錄 返回 與配合物相關(guān)的一些概念可依下列實例說明： 1. 配位實體和絡(luò)合物 配位實體 (Coordination entity)是由配位共價鍵結(jié)合起來的 、 相對穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)單元 , 它可以是陽離子物種 (如例 1 中的 [ Co(NH3)6]3+)、 陰 離 子 物 種 ( 如例 2 中的[Fe(CN)6]4)或電中性物種 (如例 3)。 需要強調(diào)配位實體所帶的電荷時 ， 也可將其叫作絡(luò)離子 (Complex ion)。 這就是說 ， “ 絡(luò)合物 ” 和 “ 絡(luò)離子” 都是 “ 配位實體 ” 的同義 。 例 1 例 2 例 3 [Co(NH3)6]Cl3 K4[Fe(CN)6] [Ni(CO)4] 上頁 下頁 目錄 返回 配合物的結(jié)構(gòu) M（ Metal） 表示中心原子或離子 ， L（ Ligand） 表示配體 ， l 稱為配體數(shù) (直接同核配位的配體數(shù)目 )， X代表外界陰離子 ， K代表外界陽離子 。 配合物一般可表示為 [M(L)l] 如： [Ni(CO)4]； [PtCl4(en)] [M(L)l]Xn [Ag(NH3)2]Cl； [Co(en)2Br2]Cl Kn[M(L)l] Na2[Sn(OH)6]； K3[Fe(CN)6] [M(L)l]m+或 [M(L)l]m [Pt(NH3)4Cl2]2+； [Cu(CN)4]= [Co(NH3)6]3+ (Cl)3 內(nèi) 界 外 界 外界離子 配體(位)數(shù) 配位體 配位原子 中心離子 上頁 下頁 目錄 返回 形成體 — 提供空軌道 電子對接受體 Lewis酸 配位體 — 提供孤對電子 電子對給予體 Lewis堿 形成體 — 中心離子或原子 (central ion or central atom) 配位體 — 中性分子或陰離子 配位實體 正離子（多） 中性原子（少） 金屬元素（多） 非金屬元素（少） 3. 形成體 處于配位實體結(jié)構(gòu)單元中心部位的原子或 離子 (如上述 3例中的 Co原子 、 Fe原子和 Ni原子 )叫中 心原子 (Central atom) 或形成體 。 上頁 下頁 目錄 返回 4. 配位體和配位原子 與中心原子結(jié)合的分子或離子 (如例中的 NH3分子、CO分子和 CN－ 離子 )叫做 配位體 (Ligand), 配位體中與中心原子直接鍵合的原子叫 配位原子 (如配位體 NH3中的 N原子，配位體 CN和 CO中 C原子 )。 配位體又因含有的配位原子數(shù)目不同分為 單齒配位體 (Monodentate ligand) 和 多齒配位體 (Polydentate ligand) 。 上頁 下頁 目錄 返回 按配體種類來分 ? 鹵合配合物（以 F、 Cl、 Br、 I為配體） ? 含氧配合物（如以 H2O為配體） ? 含氮配合物（如以 NH3為配體） ? 含碳配合物（如以 CN、 CO為配體） ? 其它（含硫、含磷；金屬有機化合物等） 按配體分子中的配原子數(shù)目來分 按配體分子中的配原子數(shù)目來分有 單齒配合物、多齒配合物 與 螯合物 之分 。 上頁 下頁 目錄 返回 單齒配體 ?若配體分子或離子中僅有一個原子可提供孤對電子 ，則只能與中心原子形成一個配位鍵 ， 所形成的配體稱為單齒配體 。 ?常見的單齒配體有鹵離子 （ F、 Cl、 Br、 I)、 其它離子 (CN、 SCN、 NO NO RCOO)、 中性分子 （ R3N、 R3P、 R2S、 H2O、 吡啶 C5H5N） 等 。 ?大體說來 ， 鹵 離子為 弱 配體；以 O、 S、 N為配原子的配體是中強配體；以 C原子 為配位原子配體是 強配體 。 上頁 下頁 目錄 返回 多齒配體 若配體分子或離子中含有多個可提供孤電子對的配位原子，如果空間允許，則多個配位原子可同時配位給中心原子，所形成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)配體稱為多齒配體， 4（ 3）齒以上的配位化合物常稱為 螯合物(chelate)。 上頁 下頁 目錄 返回 ● 單齒配體 ： 一個配體中只含一個配位原子 (CSN HN OH (ON )( OC ( CNSNC HO X 322 異 硫 氰 根)硝基)羰 基) 氰 硫羥 基???????????????根）（● 多齒配體： 一個配體中含有多個配位原子 乙二胺（ en） 2 2 2 2 HNCHCHNH ????乙二酸根（草酸根） ?242OCC CO OO O2 上頁 下頁 目錄 返回 ?提供 π電子形成配位鍵。有的配位體無所謂配位原子，也就是不含有具有孤對電子的原子，而是由配位體提供 π電子形成配位鍵，稱為 π配位體。這種配合物稱為 π配合物。如：蔡斯鹽 K[Pt(C2H4)Cl3]其中 1個 C2H三個 Cl為配體。 ? 還有 作為配體形成的 ? 和 等。 (Cr)(Fe)上頁 下頁 目錄 返回 分子是個雙齒配位體 , 配位原子是兩個 N原子 ,是個非常優(yōu)秀的配體。 卟啉 ( Porphyrin)， 其中的 8個 R基團都為 H的化合物叫卟吩 ( Porphine)。 它們都是四齒配位體 , 配位原子是 4個N原子 (具有孤對電子的兩個N原子和 H+解離后留下孤對電子的兩個 N原子 )。 NN啉上頁 下頁 目錄 返回 葉綠素 (chlorophylls a)是鎂的大環(huán)配合物 ， 作為配位體的卟啉環(huán)與 Mg2+離子的配位是通過 4個環(huán)氮原子實現(xiàn)的 。葉綠素分子中涉及包括 Mg原子在內(nèi)的 4個六元螯環(huán) 。 葉綠素是一種綠色色素 , 它能吸收太陽光的能量 , 并將儲存的能量導入碳水化合物的化學鍵。 陽光 n CO2 + n H2O (CH2O)n + n O2 葉綠素 這就是光合作用（ photosynthesis） 上頁 下頁 目錄 返回 血紅素是個鐵卟啉化合物 , 是血紅蛋白的組成部分 。 Fe原子從血紅素分子的 血紅蛋白本身不含圖中表示出來的那個 O2分子 ， 它與通過呼吸作用進入人體的 O2分子結(jié)合形成氧合血紅蛋白 ， 通過血流將氧輸送至全身各個部位 。 下方鍵合了蛋白質(zhì)鏈上的 1個 N原子 ， 圓盤上方鍵合的 O2分子則來自空氣 。 上頁 下頁 目錄 返回 常見的配體 配位原子 X， O， S， N， P， C 單齒配體 X, NH3, H2O, NO2, ONO, CO, py, CH2=CH2, …… 兩可配體 NO2(硝基 ), ONO(亞硝酸根 ), SCN(硫氰酸根 ), SCN(異硫氰酸根 ), CN, CN 橋聯(lián)配體 同時連接兩個以上中心原子的配體。 OH, X, O= 多齒配體 乙二胺 (en), C2O4=, CO3=；二乙三胺；氮三乙酸；乙二胺三乙酸； …… 螯合配體 乙二胺四乙酸二鈉（ EDTA） 。 …… 大環(huán)配體 血紅素；葉綠素； VB12； …… 上頁 下頁 目錄 返回 表 1b 常見配體的結(jié)構(gòu)式 C COO OOCOO O NN NNNNHC CC CH HN NH HH HC CH2NH HHN H2H 草 酸 根 ( o x ) 二 乙 烯 三 胺 （ d i e n ） 聯(lián) 二 吡 啶 （ b i p y ） 1 , 1 0 菲 羅 啉 （ p h e n ） 碳 酸 根乙 二 胺 （ e n ） 吡 啶 （ p y ）上頁 下頁 目錄 返回 ?常見的螯合劑是乙二胺四乙酸 ： 2222N H C HN H C H2?2222H C H N H C H NCu22H O O C H C H O O C H C22N C H C H N22C H C O O HC H C O O H上頁 下頁 目錄 返回 ? ?? 齒數(shù)的數(shù)目配位體配位數(shù) i? ?? ?? ?? ? 661 C a ( E D T A ) 623 )OA l ( C 6222 ( e n )C oC l 413 )( N HP t C l 4 )C u ( N H 2334222233243??????????????多齒配體單齒配體與中心離子（或原子）成鍵的配位原子的總數(shù) 5. 配位數(shù) 例如： 上頁 下頁 目錄 返回 表 1c 螯合物和大環(huán)配合物 上頁 下頁 目錄 返回 按核的數(shù)目分類 ?單核配合物：只有一個核的配合物稱為單核配合物。 ?多核配合物：含有多個核的配合物稱為多核配合物。 ?金屬簇狀配合物：多核配合物中，兩個中心原子直接成鍵結(jié)合的配合物稱為金屬簇狀配合物。 [ ( N H 3 ) 4 C oOOHHC o ( N H 3 ) 2 C l 2 ]2 + 雙 核 配 合 物 金 屬 簇 狀 配 合 物C o C oO CC OO CC OC OC OC OC O上頁 下頁 目錄 返回 配位數(shù)和影響配位數(shù)大小的因素 ?直接同中心原子或離子配位的 配位原子 的數(shù)目稱為該配合物的 配位數(shù) 。 ?配位數(shù)的多少與中心原子、配體和環(huán)境等許多因素有關(guān)。在其它因素不變的情況下，有： 上頁 下頁 目錄 返回 配位數(shù)的大小與中心原子和配位體的性質(zhì)有關(guān) 。 大體積配位體有利于形成低配位數(shù)配合物 ， 大體積高價陽離子中心原子有利于形成高配位數(shù)配合物 。 常見金屬離子的配位數(shù)如下表所示 。 1價金屬離子 2價金屬離子 3價金屬離子 Cu+ 2,4 Ca2+ 6 Al3+ 4,6 Ag+ 2 Mg2+ 6 Cr3+ 6 Au+ 2,4 Fe2+ 6 Fe3+ 6 Co2+ 4,6 Co3+ 6 Cu2+ 4,6 Au3+ 4 Zn2+ 4,6 配位數(shù)的大小與配位體的性質(zhì)有配位數(shù)的大小與配位體的性質(zhì)有 關(guān)關(guān)配位數(shù)的大小與配位體的性質(zhì)有配位數(shù)的大小與配位體的性質(zhì)有 關(guān)關(guān)上頁 下頁 目錄 返回 ? 配體 相同時，中心原子的 半徑越大 ，可能的 配位數(shù)越多； ? 中心 離子的 電荷數(shù)越高 ，可能的 配位數(shù)越多 。當中心離子的氧化數(shù)分別為 +1,+2,+3時，可能的配位數(shù)通常為 2,4或 6,6等。如 Cu(NH3)2+， Cu(NH3)42+； ? 中心離子相同時，配體的體積越大，配位數(shù)越低。如 AlF63， AlCl4； ? 其它條件相同時，配體的濃度越高，