配合物理論簡介及考查

■湖北省棗陽市第二中學 李長江

配合物是組成復雜、應用廣泛的一類化合物，在現代化學的各個領域，都廣泛涉及配合物，因此它在高考中也是熱點，有關配合物的題目經常出現。

一、配位鍵

1.共用電子對由一個原子單方向提供給另一原子共用所形成的共價鍵。

2.表示: A → B

電子對給予體 電子對接受體

3.條件:其中一個原子必須提供孤電子對，另一原子必須有能接受孤電子對的空軌道。

二、配位化合物

1.概念:金屬離子(或原子)與某些分子或離子以配位鍵結合而形成的化合物稱為配位化合物，簡稱配合物。

2.配合物的結構及組成。

(1)中心離子或原子:提供空軌道的離子或原子，常見的有 Cu2+、Fe2+、Fe3+、A g+、Zn2+、N i2+、CO3+、N i、Fe等。

(2)配體:提供孤電子對的離子或分子，例如 NH3、H2O、CO、Cl-、Br-、I-、SCN-、CN-等。

(3)配位數:直接同中心離子(或原子)所能結合的配體的配位原子的總數。

(4)配位原子:配體中具有孤電子對并與中心離子(或原子)直接相連的原子。

(5)內界:在配合物中，中心離子(或原子)和配體組成配合物的內界，通常寫在化學式的[ ]內加以標示。

(6)外界:配合物內界以外的組成部分稱外界。外界離子可以是陽離子，也可以是陰離子，但所帶電荷跟內界配離子相反。在配合物中外界離子與內界配離子電荷的代數和為零。

三、幾種常見的配合物

1.硫酸四氨合銅。

向CuSO4溶液中滴加氨水，生成藍色沉淀，繼續(xù)滴加氨水，沉淀溶解，得到深藍色溶液，再加入乙醇，析出深藍色的晶體。有關反應的離子方程式為:

注:在[Cu(NH3)4]2+里，中心離子是Cu2+，配體是NH3，NH3分子的氮原子給出孤電子對，是配位原子，以配位鍵形成了[Cu(NH3)4]2+，[Cu(NH3)4]2+的空間結構為平面正方形，其結構簡式及模型如圖1。

圖1

2.硫氰化鐵。

向氯化鐵溶液中滴加硫氰化鉀溶液，形成血紅色溶液。有關反應的化學方程式為:

注:(1)Fe(SCN)3呈血紅色，它是一種配合物。上述實驗可用于鑒定溶液中是否存在Fe3+。

(2)呈血紅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，配位數分別為1、2、3、4、5、6。

3.二氨合銀離子。

(1)向硝酸銀溶液中滴加氨水，生成白色沉淀，繼續(xù)滴加氨水，沉淀溶解。有關反應的化學方程式為:

(2)向氯化銀中滴加過量的氨水并攪拌，白色固體逐漸溶解。有關反應的化學方程式為:

四、常見考查題型

1.考查配位鍵的形成與判斷。

要點:依據配位鍵的定義，一方提供空軌道，另一方提供孤電子對。

例1下列分子或離子中都存在配位鍵的是( )。

答案:B

2.考查配位化合物的組成與判斷。

要點:依據配位化合物的結構及組成，常考查中心離子、配體、配位數、配位原子、中心離子的電荷數等。

例2配位化合物簡稱配合物，它的數量巨大，組成和結構形形色色，豐富多彩。請指出配合物[Cu(NH3)4](O H)2的中心離子、配體、中心離子的電荷數和配位數( )。

答案:A

3.考查配位化合物的結構與性質。

要點:配位化合物的立體構型主要看中心離子或原子的雜化類型:(1)配位數為2，軌道雜化類型為sp雜化，空間構型為直線形，如 [Cu(NH3)2]+、[A g(NH3)2]+。(2)配位數為3，軌道雜化類型為sp2雜化，空間構型為平面三角形，如[CuCl3]2-。(3)配位數為4，若軌道雜化類型為sp3雜化，空間構型為四面體形，如[ZnCl4]2-、N i(CO)4；若軌道雜化類型為d sp2雜化，空間構型為平面正方形，如[Cu(NH3)4]2+、[Cu(H2O)4]2+、[P t(NH3)2Cl2]。(4)配位數為5，若軌道雜化類型為d sp3雜化，空間構型為三角雙錐形，如Fe(CO)5。(5)配位數為6，若軌道雜化類型為d2sp3雜化，空間構型為八面體形，如[Fe(CN)6]4-、[CO(NH3)6]3+。

離子型配合物是由內界和外界組成，內界由中心離子和配體組成。一般外界離子在水溶液中易電離，內界離子或分子不易電離。

例3下列說法中錯誤的是( )。

A.當中心原子的配位數為6時，配合單元常呈八面體空間結構

B.[A g(NH3)2]+中A g+空的5 s軌道和5 p軌道以sp雜化成鍵

C.配位數為4的配合物均為正四面體結構

D.已知[Cu(NH3)2]+的中心原子采用sp雜化，則它們的空間構型為直線形

答案:C