4.2配合物的形成和应用

第二单元配合物的形成和应用配合物的形成实验1向试管中加入2ml5%的CuSO4溶液，再逐滴加入浓氨水，边滴加边振荡，观察实验现象。实验２取2ml5%的CuＣl２溶液进行如上实验，观察现象。实验3取2ml5%的Cu(NO3)２溶液进行如上实验，观察现象。三个实验现象相同，在天蓝色溶液中滴加氨水，先产生蓝色沉淀，沉淀逐渐增多，继续滴加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色溶液。现象：结论：（1）可能有新微粒生成。（2）SO42-,Cl-，NO3-对新微粒的生成无影响或影响相同。综合以上实验现象分析归纳得出：深蓝色溶液的本质所在应该是NH3与Cu2+形成了新的微粒。1.孤电子对：分子或离子中，是孤电子对。2.配位键：在共价键中,若电子对是由提供，而跟另一个原子共用，这样的共价键叫做配位键，具有方向性和饱和性。成键条件：一方有，另一方有。未与其他原子共用的电子对一个原子孤电子对接受孤电子对的空轨道例如：NH4+、H3O+NHHHH+NH4+的结构式：3.配位键的表示方法Cu2+与NH3是如何结合在一起的呢？它的结构式是什么？2+CuNH3H3NNH3NH3[Cu(NH3)4]2+的结构式：一、配合物1.定义由提供孤电子对的配位体与接受孤电子对的中心原子(或离子)以配位键形成的化合物称配合物,又称络合物。2.形成条件(1)中心原子(或离子)必须存在空轨道。(2)配位体具有提供孤电子对的原子。3.配合物的组成配位体中心原子配位数[Cu(NH3)4]SO4内界外界一般加[]表示提供空轨道配位原子提供孤电子对（1）常见的中心原子（离子）：能够接受孤电子对的离子或原子常见的有：①过渡元素阳离子或原子，如Fe3+、Fe2+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Ni、F②少数主族元素阳离子，如Al3+常见的有：阴离子，如X-（卤素离子）、OH-、SCN-、CN-中性分子，如H2O、NH3、CO、（2）常见的配位体：提供孤电子对的分子或离子；配位原子配位体中提供孤电子对的原子，常见的配位原子有卤素原子X、O、S、N、P等。(1)配合物整体(包括内界和外界)应显电中性；外界离子所带电荷总数等于配离子的电荷数。(3)对于具有内外界的配合物，中心原子和配位体通过配位键结合，一般很难电离；内外界之间以离子键结合,在水溶液中较易电离。[Cu(NH3)4]SO4=[Cu(NH3)4]2++SO42-(2)配合物的内界不仅可为阳离子、阴离子，还可以是中性分子。如Fe(SCN)3配合物内界外界中心原子(离子)配位体配位数[Ag(NH3)2]OHK4[Fe(CN)6]Na3[AlF6]Ni(CO)4[Co(NH3)5Cl]Cl2[Ag(NH3)2]+OH-Ag+NH32[Fe(CN)6]4-K+Fe2+CN-66[AlF6]3-Na+Al3+F-Ni(CO)4无NiCO4[Co(NH3)5Cl]2+Cl-Co3+Cl-、NH364、配合物的命名一般在中心原子与配位体之间加“合”字，并读出配位体的个数，如：[Cu(H2O)4]2+[Ag(NH3)2]OH[Cu(NH3)4]SO4硫酸四氨合铜四水合铜离子氢氧化二氨合银Na3[AlF6]六氟合铝酸钠现有两种配合物晶体[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2，一种为橙黄色，另一种为紫红色。请设计实验方案将这两种配合物区别开来。问题解决1实验方案：1、称取相同质量的两种晶体，分别配成溶液。2、向两种溶液中加入足量的AgNO3溶液。3、静置，过滤。4、洗涤沉淀，干燥5、称量。结果：所得AgCl固体质量多的即为[Co(NH3)6]Cl3，所得AgCl固体质量少的即为[Co(NH3)5Cl]Cl2。[Co(NH3)6]Cl3=[Co(NH3)6]3++3Cl-[Co(NH3)5Cl]Cl2=[Co(NH3)5Cl]2++2Cl-思考KAl(SO4)2是否为配合物,如何证明?答案:不是，这种复盐在水溶液中可以全部电离成简单的K+、Al3+、SO42-，性质犹如简单的K2SO4，Al(SO)4的混合水溶液，不存在复杂的配位离子。实验设计方案:取适量此固体溶解于水，取两份溶液于试管中，一份滴加BaCl2溶液，另一份滴加氨水，若两试管中均产生大量白色沉淀，则不是配合物；反之则是配合物。问题解决2Pt2+接受2个NH3和2个Cl-离子提供的孤电子对，形成平面四边形的[Pt(NH3)2Cl2]。[Pt(NH3)2Cl2]有2种同分异构体，猜测其空间结构Cl－Pt－ClNH3NH3Cl－Pt－NH3ClNH3反式顺式5.配合物的异构现象：配合物化学组成相同，但原子间连接方式或空间排列方式不同而引起配合物结构性质不同的现象。2、配合物的异构现象顺式反式练一练:1、科学家发现铂的两种化合物化学式都为PtCl2(NH3)2，且均为平面四边形结构，Pt位于四边形中心，NH3和Cl—分别位于四边形的4个角上。它可以形成两种固体，一种为淡黄色，在水中的溶解度较小，不具有抗癌作用；另一种为棕黄色，在水中溶解度较大，具有抗癌作用，试回答下列问题：(1)画出这两种固体分子的几何构型图(2)淡黄色固体在水中的溶解度小而棕黄色固体溶解度大的原因是_______________________________________________________________________①淡黄色②棕黄色Cl－Pt－ClNH3NH3Cl－Pt－NH3ClNH3①中结构对称，分子无极性；②的分子有极性，据相似相溶规则可知，前者溶解度小而后者大。[Ag(NH3)2]+[Zn(NH3)4]2+[Cu(NH3)4]2+[AlF6]3-spsp3dsp2sp3d2二、配合物的结构第二单元配合物的形成和应用配合物的应用【实验1】在5﹪的硝酸银溶液中逐滴加入2mol·L-1氨水,直至生成的沉淀恰好全部溶解为止,制得银氨溶液。取银氨溶液5mL于试管A中加入10﹪的葡萄糖,将试管放在盛水的烧杯中缓慢加热,静置片刻。实验现象：试管出现光亮的银镜。Ag++NH3·H2O=AgOH↓+NH4+AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++OH-+2H2OCH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH-CH2OH(CHOH)4COO-+NH4++2Ag↓+3NH3+H2O△【实验2】向一支试管中加入3mL2﹪的氯化铁溶液,再滴入2～3滴的硫氰化钾(KSCN)溶液,观察实验现象。实验现象：溶液变成血红色。Fe3＋＋3SCN－===Fe（SCN）3【实验3】在两支试管中分别加入2mL5﹪的硫酸铜和5﹪的硫酸铁的混合溶液,向一支试管中滴加10﹪的氢氧化钠溶液,向另一支试管中滴加浓氨水,观察实验现象。实验现象：______________________加氨水开始有，继续滴加氨水，。滴加NaOH生成墨绿色沉淀，溶液呈无色墨绿色沉淀生成沉淀逐渐减少，最后变成红棕色沉淀，溶液呈深蓝色反应的离子方程式有：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Cu2＋＋2OH－===Cu（OH）2↓Fe3＋＋3OH－===Fe（OH）3↓Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu（OH）2↓＋2NH4＋Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe（OH）3↓＋3NH4＋Cu（OH）2＋4NH3·H2O===[Cu（NH3）4]2＋＋2OH－＋4H2O1、检验金属离子、分离物质、定量测定物质的组成2、应用于染色、电镀、硬水软化、金属冶炼等领域3、激光材料、超导材料、抗癌药物的研究4、催化剂的研制配合物的应用配合物的其他应用（1）在生命体中的应用叶绿素血红蛋白酶—含锌的配合物维生素B12(2)医药中的抗癌物质（3）生活中的应用电解氧化铝的助熔剂Na3[AlF6]热水瓶胆镀银王水溶金H[AuCl4]