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1、第一章 概論 (Introduction) 1-1 配合物與配位化學(xué) 配合物的定義(Definition) 至今,配合物的定義還是不夠嚴(yán)格的,這是因?yàn)橐环矫媸軞v史和習(xí)慣的影響;另一方面是因?yàn)榕湮换瘜W(xué)的研究領(lǐng)域日益擴(kuò)展的結(jié)果。不過(guò)實(shí)用上仍有大家可普遍接受和使用方便的定義。 即 配合物可定義如下:,配合物(coordination compound)是由含有孤對(duì)電子(lone-pair electrons)或-電子的電子給予體(donor,配位體,路易斯堿)與具有低能量空軌道(low-lying empty orbital)的電子接受體(acceptor,中心金屬離子或原子,路易斯酸)構(gòu)成的化合物

2、。例如 BF3(g) + N(CH3)3(l) F3B N(CH3)3 (s) 這兒,N原子向 B原子的空軌道提供一對(duì)電子,形成一共價(jià)鍵。所以,配合物有時(shí)也叫授受絡(luò)合物(donor-acceptor complexes).,配合物中包括中心金屬(準(zhǔn)金屬)離子(原子)和配位體(ligand)的部分又稱為“配位實(shí)體”(entity)。 習(xí)慣上,配位實(shí)體須用方括號(hào)括起來(lái),例如下列典型配合物 Cu(NH3)4SO4; Na3AlF6; Ni(CO)4; H2SiF6; KFeFe(CN)6; Co(NH3)6Cl3; PtCl2(NH3)2 配位實(shí)體可以是陽(yáng)離子物種,也可以是陰離子物種,總稱為“配離子

3、”,還可以是中性分子,故配合物的實(shí)質(zhì)是含有配位實(shí)體的化合物。,對(duì)于配合物定義的討論 廣義的定義:凡形成配位鍵的化合物,也叫授受加合物(adduct),不分金屬與非金屬均稱作配合物。如下列反應(yīng)生成物: (CH3)3N(l) + BF3(g) (CH3)3NBF3(s) (adduct) NH4F + BF3 NH4BF4(s) (salt) NH3(g) + BF3(g) H3NBF3(s) (adduct) 又如, PCl5在氣相中為分立的PCl5分子,但在固相 中卻構(gòu)成PCl4+PCl6離子晶格,這兩種離子物種也可歸屬于配離子。,對(duì)于有機(jī)金屬化合物如Zn(C2H5)2、Pb(C2H5)4中不

4、存在電子授受作用,只有靜電吸引作用。但仍被認(rèn)作為配合物。 狹義的定義:配合物不包括中心原子為非金屬的物種,如 H3NBF3, NH4+, (CH3)3NBF3 不屬于配合物。 習(xí)慣和歷史的原因 如, 認(rèn)為MnO42-是Mn6+與O2-構(gòu)成的配離子,而SO42- 卻不認(rèn)為是配離子。又如 像有機(jī)金屬化合物Zn(C2H5)2和Si(CH3)4 也不被認(rèn)為是配合物。 2. 有關(guān)配合物的術(shù)語(yǔ) 內(nèi)界(inner sphere): 即方括號(hào)內(nèi)的部分,也即配位實(shí)體。,外界(outer sphere): 方括號(hào)外的部分,即電荷平衡離子。 配位體(ligand):配位實(shí)體中,與中心原子結(jié)合的分子或離子叫做配位體,

5、如NH3, F-, CO, CN-, Cl-, en, py, EDTA 中心原子(central atom): 處于內(nèi)界結(jié)構(gòu)單元中心部位的原子或離子通稱中心原子(離子)。 配位原子(donor atom):配位體中直接結(jié)合于中心原子的非金屬原子叫配位原子。如 NH3, F-, CO, H2O, SCN-, NCS- 配位數(shù)(coordination number): 與中心原子成鍵的配位原子數(shù)叫做配位數(shù)。配位數(shù)通常為4和6,也有2,5,7,8,9,10,11,12等。同一中心原子與不同配位,體,或與不同濃度的同一配位體都可能表現(xiàn)出不同的配位數(shù),如,Cu(NH3)42+, Cu(H2O)62+

6、, CoCl42-, Co(NH3)62+; Fe(NCS)3, Fe(NCS)4-, Fe(NCS)52-, Fe(NCS)63-等。同一中心原子的不同氧化態(tài)會(huì)表現(xiàn)出不同的配位數(shù),如PtCl42-, PtCl62-. 誤解:“與中心原子成鍵的配位體數(shù)”,MgEDTA2- (c.n.=?) 討論 上述配位數(shù)的定義,實(shí)際上僅適合于經(jīng)典配合物(Werner complexes),對(duì)于有機(jī)金屬化合物不適宜,如,PtCl3(C2H4)-, c. n.= 4 or 5?,又如, Fe(C5H5)2, c. n. = 10 ? 故有人提出“與中心原子成鍵的鍵數(shù)”, 對(duì)PtCl3(C2H4)-,適合(c.n

7、.=4), 但對(duì)Fe(C5H5)2 , c.n. =2, 10? Fe(CO)5,c. n. = 5, 10?,3. 配位化學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史 1704年,普魯士(柏林)染料廠一位工匠迪斯巴赫(diesbach)制得一種藍(lán)色染料(用獸皮或獸血和Na2CO3在鐵鍋中熬煮制得) KFeFe(CN)6 即KCNFe(CN)2Fe(CN)3 (即普魯士蘭); 1798年塔薩爾特(Tassaert,法國(guó)分析化學(xué)家)制得了CoCl36NH3;他原想: Co2+ + 2NaOH Co(OH)2 Co2O3 但 CoCl2 +2NH3 Co(OH)2 沉淀溶解,溶液放置后析出 CoCl36NH3 晶體,當(dāng)時(shí)搞不清楚它

8、是什么類型化合物,故稱之為“Complex”,1893年26歲的維爾納(瑞士)提出了天才的維爾納配位學(xué)說(shuō),榮獲1913年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),從此解開了配合物的結(jié)構(gòu)之謎,由Complex到 Coordination Compound. 他首次提出 (1) 在CoCl36NH3中,Co3表現(xiàn)出兩種類型的化合價(jià):主價(jià)和副價(jià)(Primary and secondary valences) 。 Co3Cl之間是主價(jià)(3,即離子鍵); Co3NH3之間是副價(jià)(6,即配位數(shù))。 (2)中心原子(離子)形成配合物時(shí)傾向于主價(jià)和副價(jià)都得到滿足; (3)中心離子的副價(jià)指向空間確定的方向,因而配合物能呈現(xiàn)出多種空間結(jié)構(gòu),

9、并出現(xiàn)特定的異構(gòu)體。,在這一時(shí)期,配合物就被叫做“由簡(jiǎn)單化合物反應(yīng)生成的復(fù)雜化合物(Complex)”。 關(guān)于CoCl36NH3分子結(jié)構(gòu)的辯論持續(xù)了22年之久,最后以Werner的勝利告終。 一方為瑞典化學(xué)家勃朗斯特蘭(Blomstrand) 以及他的學(xué)生丹麥化學(xué)家喬根森(Jrgensen)。他們提出一個(gè)“氨鏈結(jié)構(gòu)”的主張,即 CoCl36NH3的結(jié)構(gòu)為:,CoCl35NH3的結(jié)構(gòu): CoCl34NH3的結(jié)構(gòu):,CoCl36NH3的 Werner配位結(jié)構(gòu):,1927年, Lewis 提出了著名的酸堿電子理論,即認(rèn)為能提供電子對(duì)的物種為堿(路易斯堿),能用空軌道接受電子對(duì)的物種為酸(路易斯酸),

10、路易斯酸和堿通過(guò)電子對(duì)授受過(guò)程生成酸堿加合物。其后 Nevil Sidgwick 將這種思想應(yīng)用于配合物,提出了配位共價(jià)鍵的概念。認(rèn)為在CoCl36NH3中,Co3+與6個(gè)NH3分子形成了6個(gè) H3NCo3+配位-共價(jià)鍵而形成了穩(wěn)定的CoCl36NH3配合物。與Lewis的八隅律相對(duì)應(yīng),Sidgwick提出了適合于金屬羰基化合物和有機(jī)金屬化合物的EAN規(guī)則(即18電子規(guī)則)。 1940年L. Pauling 提出了配合物中化學(xué)成鍵的價(jià)鍵理論(VB 理論)。,1929年,Bethe, 1932年 Van Vleck 提出了晶體場(chǎng)理論(Crystal Field Theory CFT),借喻于Na

11、Cl晶體模型。1935年,Van Vleck將處理簡(jiǎn)單分子的分子軌道理論(MOT)應(yīng)用于配合物,形成了現(xiàn)代的配合物化學(xué)鍵的分子軌道理論。 1958年,山寺及后來(lái)的Jrgensen應(yīng)用角重疊模型來(lái)簡(jiǎn)化分子軌道理論的計(jì)算,也稱為角重疊近似方法。 在配合物實(shí)驗(yàn)研究方面,有 1890年的以Ni(CO)4為代表的金屬羰基化合物; 1952年的以Fe(C5H5)2為代表的有機(jī)金屬化合物; 1980s年代的主客體化學(xué)和超分子化學(xué)(冠醚、穴醚、環(huán)糊精和杯芳烴化學(xué))。,1-2 配位化學(xué)的重要性及應(yīng)用示例: 配位化學(xué)是無(wú)機(jī)化學(xué)家最感興趣的課題。因?yàn)樗沁^(guò)渡元素化學(xué)的精髓。主族金屬的化合物幾乎都是白色的,而過(guò)渡金屬

12、化合物卻可以是五顏六色。有時(shí)制得的過(guò)渡金屬化合物化學(xué)式(組成)相同,但顏色各異。當(dāng)初很困惑我們化學(xué)家,例如氯化鉻水合物CrCl36H2O 可以是紫色、淺綠色或暗綠色。研究配位化學(xué)后,便可順當(dāng)?shù)亟鉀Q這些問(wèn)題。,應(yīng)用示例: 1.濕法冶金 4Au + 8CN- + O2 + 2H2O =4Au(CN)2- +4OH- Zn + 2Au(CN)2- = 2Au + Zn(CN)42- 2. 分析鑒定 Ag+ +Cl- AgCl +氨水 Ag(NH3)2+溶解過(guò)量硝酸 AgCl,Fe3+ + 3SCN- Fe(NCS)3 (鮮紅色) Fe2Fe(CN)63- FeFe(CN)6- (深藍(lán)色) 3.絡(luò)合滴

13、定: EDTA4- + M2+ MEDTA2- 4. 用于 掩蔽、萃取、提純、分離等化學(xué)操作 5.電鍍 Ag+ + 2CN- Ag(CN)2- Ni2+ + 4CN- Ni(CN)42- 無(wú)氰電鍍 Ag+ + 2SCN- Ag(SCN)2-,6.催化劑 Ziegler-Natta 催化劑(R3Al + TiCl3)用于烯烴聚合反應(yīng); nC2H4 (C2H4)n Rh(CO)2I2-用于下述插入反應(yīng): CH3OH + CO CH3COOH (Monsanto 法),7.照相術(shù) Ag+ +2S2O32- Ag(S2O3)2- (顯影) 8.洗衣粉中添加劑三聚磷酸鈉 Na5P3O10 Ca2 CaP

14、3O103- 9.醫(yī)藥醫(yī)療 Hg2+ + EDTA2- HgEDTA2- (排汞) 目前臨床上使用的重金屬解毒劑有二巰基丙醇,二巰基丁二酸鈉,二巰基丙磺酸鈉等。其結(jié)構(gòu)特征是分子中含有兩個(gè)巰基分別連在相鄰的兩個(gè)碳原子上。,這兩個(gè)活性巰基能與重金屬離子結(jié)合,形成不易解離的配合物,且它們與金屬離子的親和力大于酶中巰基與重金屬離子的親和力。因此能奪取已與酶結(jié)合的重金屬離子,使酶恢復(fù)活性,達(dá)到解毒的目的。,Gd-DOTA : 磁共振成像劑 10. 生命科學(xué) 葉綠素:Mg2+-配合物;維生素B12 輔酶,Co配合物;Zn-配合物,碳酸酐酶;血紅素, Fe2-配合物。SOD, Cu-Zn-酶,1-3. 配位

15、體類型 1. 無(wú)機(jī)配位體, 多為單原子配位體,如Cl-, F-, Br-, I-, O2-等, 或簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)分子,如 NH3, H2O,CO, NO, N2;無(wú)機(jī)酸根離子,如 NO3-, CO32-, SCN-, CN-, NO2-, N3-, SO42-等。 2. 有機(jī)配位體, 含O, S, N, P,As等非金屬原子的各種有機(jī)化合物, 如 en, EDTA, phen, py, bpy, acac, ox2-, Ac- 以及各種大環(huán)化合物,如冠醚,穴醚,環(huán)糊精,杯芳烴,卟啉,酞菁等。,3. 單齒配位體(monodentate):只含有一個(gè)配位原子的配位體, 如NH3, H2O, 或配位時(shí)只提

16、供一個(gè)配位原子的配位體,如 CO, py, (C5H5N)等。 4. 多齒配位體(polydentate): 含有2個(gè),3個(gè)(多于一個(gè))配位原子的配位體,分別稱作雙齒(bidentate)、三齒(tridentate)或多齒(polydentate)配位體, 如 en, bpy, phen, EDTA, 氨基酸(amino acid),各種大環(huán)配位體。 5. 螯合劑與螯合效應(yīng) 多齒配體以2個(gè)或2個(gè)以上配位原子配位于一個(gè)金屬離子所形成的配合物叫螯合物(chelate),用作多齒配體的試劑叫螯合劑(chelating agents),如MgEDTA2-, en, tripy, phen , 18-

17、C-6等螯合劑及所形成的配合物。,甲胺與乙二胺都可與Cd2+形成配合物,但 Cd(CH3NH2)42+ 穩(wěn)定性遠(yuǎn)不如Cd(en)22+. 這種現(xiàn)象稱為“螯合效應(yīng)”。因?yàn)榍罢邽閱锡X配體,后者為螯合劑,是雙齒配體。雖然配位鍵Cd-N數(shù)相同(4個(gè)),但在后者螯合物中存在五員環(huán)結(jié)構(gòu)(而前者沒有),致使后者比前者穩(wěn)定。且配離子的穩(wěn)定性隨(配位)環(huán)數(shù)增加而提高。EDTA4-金屬配合物很穩(wěn)定,也是基于螯合效應(yīng)這一原因。,經(jīng)典配位體: 17族元素: F-, fluoro; Cl-, chloro; Br-, bromo; I-, iodo. 16族元素: O2-, oxo; OH-, hydroxo; O22

18、-, peroxo; CO32-, carbonato; CH3CO2-, acetato; ONO-, nitrito; SO42-, sulfato; SO32-, sulfito; S2O32-, thiosulfito; S2-, thio; CH3S-, methylthio; H2O, aqua; CH3OH, methanol; (NH2)2CS, thiourea; (C2H5)2O, diethylether. 15族元素:CN-, cyano; OCN-, cyanato; SCN-, thiocyanato; NO2-, nitro; N3-, azido; NH3, a

19、mmine; CH3NH2, methylamine; N(CH3)3, trimethylamine; C5H5N, pyridine (py). 新穎配位體,1-4 中、英文命名 1.中文命名(1980年版) 由國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)命名委員會(huì)制定和通過(guò),中國(guó)化學(xué)會(huì)根據(jù)漢語(yǔ)習(xí)慣改編而成。 IUPAC 命名系統(tǒng)規(guī)則: 1)化學(xué)式的寫法: 如同一般的化學(xué)式寫法:整個(gè)化合物的化學(xué)式,陽(yáng)離子在前,陰離子在后,如 K2Ni(CN)4, CoCl2(NH3)4Cl 對(duì)于配位實(shí)體,都是中心金屬原子在前,跟著是陰離子配體(按化學(xué)式第一個(gè)字母順序),然后是中性配體(按化學(xué)式第一個(gè)字母的順序)

20、。 .,對(duì)于較復(fù)雜的配體使用其縮寫符號(hào)代替完全的化學(xué)式(如用 en 代替 H2NC2H4NH2,用OX代替草酸根,用PPh3代替三苯基磷,用py代替吡啶C5H5N). 對(duì)于配位實(shí)體(金屬與配體構(gòu)成的內(nèi)界),不管是否帶電荷都要用方括號(hào)括起來(lái),如 CoCl3(NH3)3. 必要時(shí),在化學(xué)式前加一英文前綴,以指明配體在空間的排列特點(diǎn) (如表異構(gòu)體,手性等)如cis-, trans-, mer-, fac- 分別表示順式、反式、經(jīng)式、面式異構(gòu)體結(jié)構(gòu),如 cis-CoCl2(NH3)4+; 和表示手性,如對(duì)于Co(en)33+, 代表右手螺旋型,代表左手螺旋型。,2)配合物的命名 a) 單核配合物的命名

21、 配離子(配合物內(nèi)界)的命名 配體的名稱在中心離子名稱之前,不同配體名稱之間以中圓點(diǎn)()分開,最后一個(gè)配體名稱之后加一“合”字。配體的數(shù)目用“一、二、三”等數(shù)字表示。,當(dāng)配體是一長(zhǎng)名稱的有機(jī)化合物或無(wú)機(jī)含氧酸陰離子配體時(shí),給該配體名稱加一圓括號(hào)。如果中心金屬離子有多種價(jià)態(tài),則應(yīng)在中心金屬離子名稱后的括弧中以羅馬數(shù)字表示其氧化態(tài)。也可在配離子名稱后頭的圓括號(hào)內(nèi)以阿拉伯?dāng)?shù)字(如1,-2)表明配離子所帶的電荷。例如 Co(NH3)63+ 六氨合鈷(III)離子; Co(NH3)5H2O3+ 五氨水合鈷(III)離子 或 五氨水合鈷(3)離子 Fe(CN)64- 六氰合鐵(II)離子 Fe(CN)63

22、- 六氰合鐵(III)離子 Cr(en)33+ 三(乙二胺)合鉻(III)離子,含配陰離子的配合物命名 在配陰離子與外界陽(yáng)離子之間用“酸”字連接,若外界為氫離子,則在配陰離子之后只加“酸”字,如 K2PtCl6 六氯合鉑(IV)酸鉀, 或六氯合鉑酸(2-)鉀 Cu2SiF6 六氟合硅酸銅(I), H4Fe(CN)6 六氰合鐵(II)酸 含配陽(yáng)離子的配合物命名 命名時(shí),陰離子名稱在前,陽(yáng)離子名稱在后,與無(wú)機(jī)鹽、無(wú)機(jī)堿的命名同, 如,Co(NH3)6Cl3 三氯化六氨合鈷(III) Cu(NH3)4SO4 硫酸四氨合銅(II) Ag(NH3)2(OH) 氫氧化二氨合銀(1+) 在混合配體配合物中,

23、配體命名的次序 a) 無(wú)機(jī)配體名稱在前,有機(jī)配體名稱在后; b) 在無(wú)機(jī)配體或有機(jī)配體中, 陰離子名稱在前,中性分子名稱在后; 如:KPtCl3NH3, 三氯氨合鉑(II)酸鉀 Co(N3)(NH3)5SO4 , 硫酸疊氮酸五氨合鈷(III) c) 同類配體中,若配位原子不同時(shí), 則按配位原子元素符號(hào)字母順序排列; 如:,Co(NH3)5H2OCl3 三氯化五氨水合鈷(III) K2Cr(CN)2(O)2(O2)NH3 二氰二氧過(guò)氧根氨合鉻 (VI)酸鉀 d) 同類配體中,若配位原子相同,則含較少原子數(shù)的 配體名稱在前,含較多原子數(shù)的配體名稱在后; 如: Pt(NO2)(NH3)(NH2OH)

24、(py)Cl, 氯化硝基氨羥胺(吡啶)合鉑(II) e) 若配位原子相同,配體中含原子的數(shù)目也相同,則按在配體結(jié)構(gòu)式中與配位原子相連的原子的元素符號(hào)字母順序排列; 如: Pt(NH2)(NO2)(NH3)2 氨基硝基二氨合鉑(II),如同書寫化學(xué)式一樣,一個(gè)立體化學(xué)前綴(cis-,trans-, 和)加在配合物名稱前以表示它們的立體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)或手性,如 cis-二氯二氨合鉑(II); -三(乙二胺)合鈷(III).(右手螺旋型) 鍵合異構(gòu)體的命名 配體使用不同的名稱,以示配位原子的不同,如 M-SCN ,硫氰酸根,(S配位); M-NCS, 異硫氰酸根, (N-配位); M-ONO, 亞硝酸根,

25、 (O-配位); M NO2, 硝基, (N-配位),例如, Co(NO2)3(NH3)3, 三硝基三氨合鈷(III) Co(ONO)(NH3)5SO4, 硫酸亞硝酸根五氨合鈷(III)。 也可配體使用同一名稱,但在配體名稱后標(biāo)出參與配位的配位原子的元素符號(hào),如, (M-ONO)-, 亞硝酸-O; (M-NO2)-,亞硝酸-N; (M-NCS)-, 硫氰酸-N; (M-SCN)-,硫氰酸-S. 又如對(duì)二硫代草酸根配體,有鍵合異構(gòu)體 二(二硫代草酸根-S,S)合鎳(II)酸鉀,Rh(ONO)(NH3)52+, 亞硝酸-O-五氨合銠(III)離子 Rh(NO2)(NH3)52+ , 亞硝酸-N-五

26、氨合銠(III)離子 多核配合物的命名 在橋聯(lián)的配體名稱前加前綴 “”,例如 Cr(NH3)52(-OH)Cl5 五氯化 -羥-二(五氨合鉻(III),3) 金屬有機(jī)化合物命名 遵循配合物的命名規(guī)則。但在配體前用“n” 表示配體的齒合度,即一個(gè)配體分子與金屬原子(離子)的結(jié)合位點(diǎn)數(shù)n。例如 (C5H5)2Fe: 二( 5- 環(huán)戊二烯基)鐵(II),二羰基(-羰基)5-環(huán)戊二烯基鐵(0),3-烯丙基鈀(II)二-氯二氯合鋁(III),4) 俗名 K4Fe(CN)6 : 亞鐵氰化鉀 K3Fe(CN)6 : 鐵氰化鉀 以首次合成者的名字命名: NH4Cr(NH3)2(NCS)4 : 雷納克鹽 Pt(

27、NH3)4PtCl4 : 馬格努斯鹽 IrCOCl(PPh3)2: 瓦斯卡化合物 RhCl(PPh3)3: 威爾金森化合物 KPtCl3(C2H4): 蔡司鹽,2. Nomenclature (1990 Edition) The rules of nomenclature are approved by the International Union of Pure and Applied Chemistry (Nomenclature Committee) . The outline of the IUPAC System: Chemical formulas: The central me

28、tal atom given first, followed by anionic ligands in alphabetical order, and then neutral ligands in alphabetical order of the first symbol of their formulas. Ligand abbreviations may be used in place of complete formulas (e.g. en for H2NC2H4NH2).,The formula for a metal-ligand entity (complex) is e

29、nclosed in brackets whether it is charged or uncharged CoCl3(NH3)3. When a compound consists of charged complex ions, the cation is always listed first, e.g. K2Ni(CN)4, CoCl2(NH3)4Cl. Descriptors that indicate the spatial arrangement of ligands (cis-, trans-, mer-, fac-) may be included as prefixes

30、: cis-CoCl2(NH3)4+ , -Co(en)33+ Nomenclature of Coordination compounds Mononuclear coordination compounds a) Ligands are named in alphabetical order followed by the name of the central metal atom. Note that, unlike in formulas, the,names of charged and neutral ligands are intermingled as dictated by

31、 alphabetization b) When two or more same ligands are present, their number is indicated by a prefix (di-, tri-, tetra-, penta-, hexa-, etc.). However, when the ligand name itself contains one of these prefixes (as in ethylenediamine), then the multiplicative prefix is bis-, tris-, tetrakis-, pentak

32、is-, hexakis-, etc. e.g. Co(NH3)63+ hexaamminecobalt(III) or hexa(ammine)cobalt(III) 六氨合鈷(III)離子;,Co(en)33+ tris(ethylenediamine)cobalt(III) 三(乙二胺)合鈷(III)離子 Note that when a multiplicative prefix is present, the ligand name may be enclosed in parentheses to improve the ease of reading. c) The oxidat

33、ion state of the metal atom is indicated by Roman numerals in parentheses following the name of the metal. It is also permissible to indicate the oxidation state by giving the overall charge on the complex ion by Arabic numerals and sign, enclosed in parentheses following the name of the complex. d)

34、. The suffix ate is appended to the metal name,In all anionic complexes. Note that the Latin name of the metal is sometimes used in conjunction with the ate suffix (e.g. ferrate, argentate, aurate). The Latin names are all suggested by the symbols for the element (Fe, Ag, Au). Mercury is an exceptio

35、n, presumably because hydrargyrate is a tongue twister. e.g. K4Fe(CN)6 Potassium hexacyanoferrate(II) Potassium hexacyanoferrate(4-) 六氰合鐵(II)酸鉀; 六氰合鐵酸(4-)鉀 PtCl2(C5H5N)(NH3) , 二氯氨(吡啶)合鉑(II) amminedichloro(pyridine)platinum(II),e) As in some of the above examples, anionic ligands end in o rather than

36、 e of the free anion, and NH3 as a ligand is designated ammine, with a double m. A few common ligand names are listed below: CN- cyano, H- Hydrido, CH3CO2- acetato, (CH3)2N- dimethylamido, O2- oxo, NH3 ammine, H2NC2H4NH2, ethylenediamine(en), F- fluoro, Cl- chloro, Br-bromo, I- iodo, OH- hydroxo, O2

37、2- peroxo, CO32- carbonato, ONO- nitrito, SO42- sulfato, SO32- sulfito, S2O32- thiosulfito, S2- thio, CH3S- methylthio, H2O aqua, CH3OH methanol, (NH2)2CS thiourea, (C2H5)2O diethylether, OCN- cyanato, SCN-thiocyanato, NO2- nitro, N3- azido, CH3NH2 methylamine, N(CH3)3 trimethylamine, C5H5N pyridine

38、 (py), CO Carbonyl, NO nitrosyl, SH- sulfanido,f) Stereochemical descriptors, such as cis or trans are given as prefixes in italics and connected to the name of the complex by a hyphen. E.g. cis-diamminedichloroplatinum(II). The anddescriptors for chirality may be similarly appended . E.g. -tris(eth

39、ylenediamine)cobalt(III). g) For the ambidentate ligand, the site of attachment of a ligand may be indicated by the donor atom symbol surrounded by hyphens and placed after the ligand name. e.g. (-ONO)-, nitrito-O; (NO2)-, nitrito-N; (-NCS)-, thiocyanato-N; (-SCN)-, thiocyanato-S.,RhONO(NH3)52+ pent

40、a(ammine)nitrito-O-rhodium(III) ; 亞硝酸-O-五氨合銠(III)離子 RhNO2(NH3)52+ penta(ammine)nitrito-N-rhodium(III) 亞硝酸-N-五氨合銠(III)離子 2) Polynuclear coordination compounds Bridging ligands are indicated by means of the prefix “”,e.g. Cr(NH3)52(-OH)Cl5 -hydroxo-bis(penta(ammine)chromium(III)pentachloride 五氯化 -羥-二(

41、五氨合鉻(III),3) Organo-metallic compounds The nomenclature rules follow those given for metal complexes. The hapticity, the number of sites, n, of attachment of a ligand is commonly specified by n. e.g. (C5H5)2Fe: bis(5-cyclopentadienyl)iron. 二( 5- 環(huán)戊二烯基)鐵(II),Biscarbonyl(-carbonyl)5-cyclopentadienylir

42、on(0) 二羰基(-羰基)5-環(huán)戊二烯基鐵(0),3-allylpalladium(II)di-chlorodichloroaluminium(III) 3-烯丙基鈀(II)二-氯二氯合鋁(III),4) Trivial names K4Fe(CN)6 potassium hexacyanoferrate(II) potassium ferrocyanide K3Fe(CN)6 potassium hexacyanoferrate(III) potassium ferricyanide The names after the first maker: NH4Cr(NH3)2(NCS)4 :

43、Reineckes salt (雷納克鹽) Pt(NH3)4PtCl4 : Magnuss green salt (馬格努斯鹽) IrCOCl(PPh3)2: Vaskas compound (瓦斯卡化合物) RhCl(PPh3)3: Wilkinsons compound (威爾金森) KPtCl3(C2H4): Zeises salt (蔡司鹽),1-5 絡(luò)合平衡 1.穩(wěn)定常數(shù) 溶液中的配合物無(wú)例外地存在一個(gè)絡(luò)合解離平衡,例如四氨合銅配離子在水溶液中存在如下的2個(gè)平衡(形成與解離): Cu2+ + 4NH3 Cu(NH3)42+ 對(duì)應(yīng)于此平衡的平衡常數(shù)為穩(wěn)定常數(shù) K穩(wěn)定 = =2.09x1

44、013 Cu(NH3)42+ Cu2+ + 4NH3 對(duì)應(yīng)于此平衡的,平衡常數(shù)為不穩(wěn)定常數(shù) K不穩(wěn)定 4.56x10-14 實(shí)際上,在溶液中同時(shí)存在Cu(NH3)42+, Cu(NH3)32+, Cu(NH3)22+, Cu(NH3)2+物種。對(duì)應(yīng)于這些物種同時(shí)存在下列平衡和穩(wěn)定常數(shù): Cu2+ +NH3 Cu(NH3)2+ , K1 Cu(NH3)2+ +NH3 Cu(NH3)22+ , K2 Cu(NH3)22+ +NH3 Cu(NH3)32+ , K3 Cu(NH3)32+ +NH3 Cu(NH3)42+ , K4,總反應(yīng):Cu2+ +4NH3 Cu(NH3)42+ K穩(wěn), 4 總反應(yīng)的

45、穩(wěn)定常數(shù)稱為累積穩(wěn)定常數(shù),記作n. 累積穩(wěn)定常數(shù)n等于各分步穩(wěn)定常數(shù)Kn之積。 n K1K2K3K4Kn 對(duì)于Cu(NH3)42+,則 4 K1K2K3K4 K穩(wěn)(或n )表征配離子在溶液中的穩(wěn)定性大小,但不同配合物的K穩(wěn)(或n )值只有在配位類型相同的情況下方可直接用于比較其穩(wěn)定性。例如Ag(CN)2- 的lg 2= 21.10, Ag(NH3)2+ 的lg 2= 7.05. 顯然,前者要比,后者穩(wěn)定得多。然而,CuY2-, K穩(wěn)5x1018,Cu(en)22+, K穩(wěn)1.0 x1021, 但實(shí)際上CuY2-要比Cu(en)22+更穩(wěn)定。 2.與平衡常數(shù)有關(guān)的計(jì)算 例題1. 在1 mL 0.

46、04 molL-1 AgNO3溶液中,加入1mL 2molL-1氨水,計(jì)算平衡時(shí)溶液中Ag+離子濃度。 解 等體積混合后,AgNO3溶液濃度為0.02molL-1; 氨水濃度為1molL-1。,Ag+ + 2NH3 Ag(NH3)2+ x 1-2(0.02-x) 0.02-x (平衡時(shí)) C(NH3) 1-2(0.02) = 0.96 molL-1 CAg(NH3)2+ =0.02-x 0.02 molL-1, 則 K = =1.1x107 = = 1.1x107, x = = 1.97x10-9 (molL-1),練習(xí)題1. 若已知K穩(wěn)定Ag(NH3)2+1.0 x108, Ksp(AgBr

47、)= 5.0 x10-13. 試問(wèn)在1.0升0.40M的NH3水中能溶解多少AgBr? 解 該體系中存在2個(gè)平衡: AgBr Ag+ + Br- Ag+ + 2NH3 Ag(NH3)2+ 令 x = 溶解度(mol/L), 則 x = Br- =Ag+Ag(NH3)2+,= 1.0 x108 由于NH3Br- , =1.0 x108 令 x=Br-Ag(NH3)2+ 則 Ksp=Ag+Br-= ( ) Br- = =5.0 x10-13 x2=8.0 x10-6 x=2.8x10-3 (M),3.配位反應(yīng)與酸堿反應(yīng)、沉淀反應(yīng)、氧化還原反應(yīng) 1).酸度對(duì)配位平衡的影響 在AgCl沉淀中加入氨水,則形成Ag(NH3)2+ 配離子而溶解。若在此溶液中再加入HNO3溶液,則重新析出AgCl沉淀。為什么? 由于酸度增大,導(dǎo)致配合物穩(wěn)定性下降的現(xiàn)象叫做

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