配合物理论简介及考查

■湖北省枣阳市第二中学 李长江

配合物是组成复杂、应用广泛的一类化合物，在现代化学的各个领域，都广泛涉及配合物，因此它在高考中也是热点，有关配合物的题目经常出现。

一、配位键

1.共用电子对由一个原子单方向提供给另一原子共用所形成的共价键。

2.表示: A → B

电子对给予体 电子对接受体

3.条件:其中一个原子必须提供孤电子对，另一原子必须有能接受孤电子对的空轨道。

二、配位化合物

1.概念:金属离子(或原子)与某些分子或离子以配位键结合而形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。

2.配合物的结构及组成。

(1)中心离子或原子:提供空轨道的离子或原子，常见的有 Cu2+、Fe2+、Fe3+、A g+、Zn2+、N i2+、CO3+、N i、Fe等。

(2)配体:提供孤电子对的离子或分子，例如 NH3、H2O、CO、Cl-、Br-、I-、SCN-、CN-等。

(3)配位数:直接同中心离子(或原子)所能结合的配体的配位原子的总数。

(4)配位原子:配体中具有孤电子对并与中心离子(或原子)直接相连的原子。

(5)内界:在配合物中，中心离子(或原子)和配体组成配合物的内界，通常写在化学式的[ ]内加以标示。

(6)外界:配合物内界以外的组成部分称外界。外界离子可以是阳离子，也可以是阴离子，但所带电荷跟内界配离子相反。在配合物中外界离子与内界配离子电荷的代数和为零。

三、几种常见的配合物

1.硫酸四氨合铜。

向CuSO4溶液中滴加氨水，生成蓝色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色溶液，再加入乙醇，析出深蓝色的晶体。有关反应的离子方程式为:

注:在[Cu(NH3)4]2+里，中心离子是Cu2+，配体是NH3，NH3分子的氮原子给出孤电子对，是配位原子，以配位键形成了[Cu(NH3)4]2+，[Cu(NH3)4]2+的空间结构为平面正方形，其结构简式及模型如图1。

图1

2.硫氰化铁。

向氯化铁溶液中滴加硫氰化钾溶液，形成血红色溶液。有关反应的化学方程式为:

注:(1)Fe(SCN)3呈血红色，它是一种配合物。上述实验可用于鉴定溶液中是否存在Fe3+。

(2)呈血红色的是一系列配合物Fe(SCN)2+、Fe(SCN)+2、Fe(SCN)3、Fe(SCN)-4、Fe(SCN)2-5、Fe(SCN)3-6，配位数分别为1、2、3、4、5、6。

3.二氨合银离子。

(1)向硝酸银溶液中滴加氨水，生成白色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解。有关反应的化学方程式为:

(2)向氯化银中滴加过量的氨水并搅拌，白色固体逐渐溶解。有关反应的化学方程式为:

四、常见考查题型

1.考查配位键的形成与判断。

要点:依据配位键的定义，一方提供空轨道，另一方提供孤电子对。

例1下列分子或离子中都存在配位键的是( )。

答案:B

2.考查配位化合物的组成与判断。

要点:依据配位化合物的结构及组成，常考查中心离子、配体、配位数、配位原子、中心离子的电荷数等。

例2配位化合物简称配合物，它的数量巨大，组成和结构形形色色，丰富多彩。请指出配合物[Cu(NH3)4](O H)2的中心离子、配体、中心离子的电荷数和配位数( )。

答案:A

3.考查配位化合物的结构与性质。

要点:配位化合物的立体构型主要看中心离子或原子的杂化类型:(1)配位数为2，轨道杂化类型为sp杂化，空间构型为直线形，如 [Cu(NH3)2]+、[A g(NH3)2]+。(2)配位数为3，轨道杂化类型为sp2杂化，空间构型为平面三角形，如[CuCl3]2-。(3)配位数为4，若轨道杂化类型为sp3杂化，空间构型为四面体形，如[ZnCl4]2-、N i(CO)4；若轨道杂化类型为d sp2杂化，空间构型为平面正方形，如[Cu(NH3)4]2+、[Cu(H2O)4]2+、[P t(NH3)2Cl2]。(4)配位数为5，若轨道杂化类型为d sp3杂化，空间构型为三角双锥形，如Fe(CO)5。(5)配位数为6，若轨道杂化类型为d2sp3杂化，空间构型为八面体形，如[Fe(CN)6]4-、[CO(NH3)6]3+。

离子型配合物是由内界和外界组成，内界由中心离子和配体组成。一般外界离子在水溶液中易电离，内界离子或分子不易电离。

例3下列说法中错误的是( )。

A.当中心原子的配位数为6时，配合单元常呈八面体空间结构

B.[A g(NH3)2]+中A g+空的5 s轨道和5 p轨道以sp杂化成键

C.配位数为4的配合物均为正四面体结构

D.已知[Cu(NH3)2]+的中心原子采用sp杂化，则它们的空间构型为直线形

答案:C