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物质的化学组成与聚集状态(化学物质的聚集状态)

工科化学(一零):物质的化学组成与聚集形态

2.1.7配位化合物

以金属离子(或者中心原子)为中心,若干个负离子(或者中性分子)提供按照一定的空间位置排列在周围形成的复杂化合物。有时候也叫做络合物。

配位基础:路易斯酸碱理论(在后面的酸碱理论会重点讲)

配位键类型:特殊的共价键

配合物分为内外界两部分,内界由中心离子和配位体构成,放在[ ]内,[ ]以外部分称为外界。

中心离子或中心原子位于配离子的中心。是配合物中具有接受孤对电子或不定域电子的空位的离子或原子

物质的化学组成与聚集状态(化学物质的聚集状态)

硫酸四氨合铜,其中[ ]里的部分为內界

物质的化学组成与聚集状态(化学物质的聚集状态)

典型配合物举例

以上图为例,Co原子为中心原子,氯原子和氨分子为配离子(配原子),最外面的两个氯离子为自由离子,中括号内的为配合物离子,中心原子周围的吸引的配原子个数叫做配位数,配位数一般为2、4、6、8等偶数,但最近科学发现也有奇数。上图中配合物的配位数是6(一个氯原子和5个氮原子)。

看到这里,我们可以看下什么样的离子或者原子可以做中心原子和配原子,就上面两例来看,中心原子一般为金属原子或者金属离子,确切来说,是有空轨道的原子。而配原子就是有多余电子(未成键电子)的原子,这也是配位键最大的特征:一方提供空轨道,一方提供未成键电子。

这里解释一下未成键电子的定义,我们以氮原子为例,氮原子最外层有5个电子,要想成为符合八隅规则的稳定结构,需要吸引3个电子,所以,氮原子就会与3个氢原子成氨气,这样,氮原子周围就会有一对未参与成键的电子,就是我们所说的未成键电子,也叫孤对电子。有些时候,有些双键和三键上的第二对和第三对电子(不定域电子,化学上叫做π电子)也可以参与配位作用,等同于未成键电子。

配合物的命名:

內界:配离子

中心体配合体数-配位数-合-中心体(氧化数)

氧化数在该元素后用括号的罗马数字表示,对于没有外界的配合物,中心体的氧化数可以不标,这里的氧化数可以视同于化合价。

配体命名原则:

①无机配体在前,有机配体在后

②阴离子配体在前,中性分子配体在后,不同配体用•隔开

③同类配体,按配原子的元素符号的英文顺序排列(若相同,按下一位排列);

④若同类配体的配位原子数相同,则较少原子数的配体排在前;

⑤配位体个数用汉字(一、二、三等)表示

物质的化学组成与聚集状态(化学物质的聚集状态)

几种典型配合物的命名

多齿配体:当一个配体有不止一个配原子,如下图的乙二胺2个配原子它在和中心原子配位时,就会闭合起来成环状结构,看起来特别像螃蟹的两个螯连接起来成环的样子,所以这种多齿配体与中心原子成的配合物,又有一个特殊的名字:螯合物。

物质的化学组成与聚集状态(化学物质的聚集状态)

乙二胺是二齿配体,乙二胺四乙酸根是六齿配体

配合物在生活中也是非常常见的化合物,比如人体中运输氧的血红蛋白就是一种配合物

物质的化学组成与聚集状态(化学物质的聚集状态)

血红蛋白是一种亚铁离子和四齿配体的卟啉环组成的配合物

下一节我们开始讲固体的相关知识

温馨提示:通过以上关于工科化学(一零):物质的化学组成与聚集形态内容介绍后,相信大家有新的了解,更希望可以对你有所帮助。