配合物理論
㈠ 配位化合物的理論
配位化合物的化學鍵理論,主要研究中心原子與配體之間結合力的本性,用以說明配合物的物理及化學性質,如磁性、穩定性、反應性、配位數與幾何構型等。配合物的理論起始於靜電理論。而後西季威克與鮑林提出配位共價模型,也就是應用配合物中的價鍵理論,統治了這一領域二十餘年,可以較好地解釋配位數、幾何構型、磁性等一些性質,但對配合物的顏色和光譜卻無能為力。
價鍵理論認為,配體提供的孤對電子進入了中心離子的空原子軌道,使得配體與中心離子共享這兩個電子。配位鍵的形成經歷了三個過程:(激發)、雜化和成鍵,其中雜化也稱軌道雜化,是能量相近的原子軌道線性組合成為等數量且能量簡並雜化軌道的過程。由此還可衍生出外軌/內軌型配合物的概念,從而通過判斷配合物的電子構型及雜化類型,就可以得出配合物的磁性、氧化還原反應性質以及幾何構型。對於很多經典配合物來說,價鍵理論得出的結果還是比較貼近事實的。
除了價鍵理論之外,而後發展的晶體場理論與配位場理論也是比較重要的配合物理論。
晶體場理論將配體看作點電荷,並將配位鍵當作離子鍵處理,可看作是靜電理論的延伸。並且,它以不同幾何構型中,配體對不同空間取向的d軌道的作用作為切入點,得出不同取向d軌道會發生能級分裂,並建立起分裂能及晶體場穩定化能的概念,以推測配合物的電子組態及穩定性。晶體場理論可以很好地解釋配合物的顏色、熱力學性質和配合物畸變等現象,但不能合理解釋配體的光譜化學序列,也不能很好地應用於特殊高/低價配合物、夾心配合物、羰基配合物和烯烴配合物。
配位場理論結合了分子軌道理論與晶體場理論。它在理論上更加嚴謹,然而定量計算則很困難,計算過程中不得不引進近似處理,因而也只能得到近似的結果。
㈡ 化學里的配合物理論怎麼理解啊...大神幫忙啦...
最簡單的配合就是,我有空軌道,你有孤對電子,這樣就形成了配合鍵,有配合鍵的化合物都可以理解為配合物。
詳情可追問
㈢ 請根據配合物的價鍵理論討論[Ni(en)2Cl2]及[Ni(CO)4]的形成過程,指出中心離子雜化態及配合物的空間幾何構
[Ni(en)2Cl2]:中心離子Ni ( II ),d8組態,採取d2sp3雜化,配合物的空間構型為八面體;
[Ni(CO)4]:中心原子版Ni (0 ),3d84s2組態,採取權sp3 雜化,配合物的空間構型為四面體。
㈣ 如何判斷配合物的穩定性
我們已經在前一章學過,當2個原子共用1對電子時,有的原子的外層電子軌道無須雜化,如H2中的H原子;有的需要雜化,而且參與雜化的外層軌道中含單電子或電子對,如NH3中的N原子。配合物的價鍵理論(Valence bond theory)有一些新特點。
(一)理論要點
1.中心原子總是用空軌道雜化,然後用雜化空軌道接收配體提供的孤電子對;
2.中心原子的價層電子結構與配體的種類和數目共同決定雜化類型;
3.雜化類型決定配合物的空間構型、磁矩和相對穩定性。
配合物的價鍵理論的核心是「雜化」。
(二)內軌型和外軌型
若要形成ML6型配合物(L為單齒配體),則需6個空雜化軌道接收6L提供的孤電子對,滿足該條件的雜化類型有d2sp3和sp3d2。盡管這2種雜化都導致八面體型配合物,但前者是次外層的(n-1)d軌道,而後者是最外層nd軌道,因此與這2種雜化相應的配合物分別稱為內軌型和外軌型配合物(inner- and outer-orbital coordination compound)。
中心原子的價層電子數和配體的性質都是影響配合物內/外軌型的因素。當d電子數≤3時,該層空d軌道數≥2,總是生成內軌型配合物。
例如,在[Cr(H2O)6]3+中,Cr 3d54s1, Cr3+ 3d3
當中心原子價層d電子數為7~10時,即使強制d軌道中的電子配對,所能得到的該層空d軌道數也小於2,因此只能用最外層軌道參與雜化,總是生成外軌型配合物。
例如,在[Co(H2O)6]2+中,Co 3d74s2, Co2+ 3d7
當中心原子價層d電子數為4~6時,對於配位能力較強的配體,即配位原子電負性較小,容易給出孤電子對,對中心原子價層d電子排布影響較大,強制d電子配對,空出2個價層d軌道參與d2sp3雜化,生成內軌型配合物。
例如[Fe(CN)6]3-。
若配體的配位能力較弱,即配位原子電負性較大,則不易給出孤電子對,對中心原子價層d電子排布影響較小,只能用最外層d軌道參與雜化,生成外軌型配合物。
例如[Fe(H2O)6]3+。
類似地,對於ML4型配合物(L為單齒配體),當中心原子價層d電子數為5~8時,若配體較強,則dsp2雜化,生成內軌型平面四方形配合物。例如[Ni(CN)4]2-。若配體較弱,則sp3雜化,生成外軌型四面體形配合物。
例如[Ni(NH3)4]2+。
內/外軌型配合物的實驗判據:磁矩
(10.1)
其中μ為磁矩,單位B.M.;n為單電子數。
(三)、用價鍵理論說明或判斷配合物的性質
[例10-1]已知磁
㈤ 用,配合物晶體場理論解釋銅離子在水溶液中呈藍色而亞銅離子在水溶液中顯無色
晶體場理論認為,當配體離子受中心離子正電荷吸引,向中心離子靠近時,由於配體離子帶負電荷,在中心離子周圍負電場,該負電場使中心離子的d軌道能級發生分離,在自由離子或球型場中,5個d軌道能量是一樣的,但是在負電場的影響下5個d軌道能級發生變化,因不同的配體離子和不同的空間構型而形成不同的分組。
當有電子在能級不同的d軌道中躍遷時,就可能吸收一定波長的光而顯示出一定的顏色。亞銅離子是3d10構型,有10個d電子,無法發生躍遷,因此無法吸收一定波長的光,不顯示任何顏色。而二價銅離子,是3d9的構型,其中單個d電子可以吸收一定波長的光,因此顯示有一定的顏色
㈥ 配合物和復鹽有何區別,如何證明 影響配位平衡的因素有哪些
1、配合物和復鹽的區別:
(1)、鍵的類型不同
配合物的中心原子和配體原子之間通過配位鍵結合;復鹽的金屬離子和酸根離子是通過離子鍵結合。
(2)、組成不同
配位化合物由中心原子、配位體和外界組成;復鹽是由兩種金屬離子(或銨根離子)和一種酸根離子構成的鹽。
(3)、溶於水後電離出的離子不同
配位化合物溶於水時,只電離出外界離子,中心原子和配位體依然鍵接在一起;復鹽溶於水時,電離出的離子,跟組成它的簡單鹽電離出的離子相同。
2、證明:
硫酸四氨合銅是配合物,溶於水後,加入氫氧化鈉,不生成藍色沉澱,說明溶液中沒有銅離子;加入氯化鋇,有白色沉澱生成,說明溶液中有硫酸根,即可證明配位化合物只電離外界離子。
3、影響配位平衡的因素
(1)溶液酸度
(2)沉澱平衡
(3)氧化還原平衡
(4)其他配位平衡
4、配離子的穩定性取決於該配合物的離子勢,用φ=Z/r表示(φ為離子勢,Z為電荷數,r為半徑)
(6)配合物理論擴展閱讀:
配位化合物的化學鍵理論:
1、價鍵理論
配體提供的孤對電子進入了中心離子的空原子軌道,使得配體與中心離子共享這兩個電子,配位鍵的形成經歷了三個過程:(激發)、雜化和成鍵,其中雜化也稱軌道雜化,是能量相近的原子軌道線性組合成為等數量且能量簡並雜化軌道的過程。
由此還可衍生出外軌/內軌型配合物的概念,從而通過判斷配合物的電子構型及雜化類型,就可以得出配合物的磁性、氧化還原反應性質以及幾何構型。
2、晶體場理論
將配體看作點電荷,並將配位鍵當作離子鍵處理,可看作是靜電理論的延伸,並且,它以不同幾何構型中,配體對不同空間取向的d軌道的作用作為切入點,得出不同取向d軌道會發生能級分裂,並建立起分裂能及晶體場穩定化能的概念,以推測配合物的電子組態及穩定性。
晶體場理論可以很好地解釋配合物的顏色、熱力學性質和配合物畸變等現象,但不能合理解釋配體的光譜化學序列,也不能很好地應用於特殊高/低價配合物、夾心配合物、羰基配合物和烯烴配合物。
3、配位場理論
結合了分子軌道理論與晶體場理論,它在理論上更加嚴謹,然而定量計算則很困難,計算過程中不得不引進近似處理,因而也只能得到近似的結果。
㈦ 配合物理論簡介中如何判斷物質能夠提供空軌道或是孤電子對
看電子排布和空間結構,舉個例子。
銅氨,cu2+你看它的電子排布,在4s,3d上有的地回方沒有電子,那就可以作為空軌。答nh3,n有5個價電子,3個成建,然後剩餘2個就是孤電,那就可以形成配合物,很多物質理論上碩都可以形成配合物,但由於本身性質會出現難易程度的問題。比如上述物質如果是nf3,那就不易形成配位鍵,f動電負性太大,對電子束縛能力強。
望採納謝謝
㈧ 高中化學,配合物理論簡介,誰能給我說說啊
其實配合物的核心就是擁有孤電子對的原子與含有空軌道的原子共享電子的現象.
這種作用力小於常規的化學鍵,有明顯大於范德華力等分子間作用力.
因為涉及到空軌到,所以不同原子有特定的配位數.一般是有幾個空軌道,配位數最大就是幾.
理解了這幾句話,再多看看書就行了.
㈨ 如何用配位化合物的結構理論(價鍵理論和晶體場理論)解釋常見配合物的顏色
d-d躍遷可以比較完美地解釋只有1個價層d電子的情況,其它的在沒有學習配位場理論的情況下只好估算。具體方法:知道Δ(分裂能),利用Δ=hc/λ求出波長λ(h普朗克常數c光速),找出對應的顏色,這就是它的吸收色。再運用互補色原理(紅對綠,橙對藍,黃對紫)可以估計顯出的顏色。例如鐵離子(未水解的純水合鐵離子呈淺紫),亞鐵離子(淺綠)就是因為鐵離子Δ大吸黃光,亞鐵離子吸收能量較低的紅光的緣故。 另外要注意荷移顯色。