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配合物理论

发布时间: 2020-11-19 04:04:47

㈠ 配位化合物的理论

配位化合物的化学键理论,主要研究中心原子与配体之间结合力的本性,用以说明配合物的物理及化学性质,如磁性、稳定性、反应性、配位数与几何构型等。配合物的理论起始于静电理论。而后西季威克与鲍林提出配位共价模型,也就是应用配合物中的价键理论,统治了这一领域二十余年,可以较好地解释配位数、几何构型、磁性等一些性质,但对配合物的颜色和光谱却无能为力。
价键理论认为,配体提供的孤对电子进入了中心离子的空原子轨道,使得配体与中心离子共享这两个电子。配位键的形成经历了三个过程:(激发)、杂化和成键,其中杂化也称轨道杂化,是能量相近的原子轨道线性组合成为等数量且能量简并杂化轨道的过程。由此还可衍生出外轨/内轨型配合物的概念,从而通过判断配合物的电子构型及杂化类型,就可以得出配合物的磁性、氧化还原反应性质以及几何构型。对于很多经典配合物来说,价键理论得出的结果还是比较贴近事实的。
除了价键理论之外,而后发展的晶体场理论与配位场理论也是比较重要的配合物理论。
晶体场理论将配体看作点电荷,并将配位键当作离子键处理,可看作是静电理论的延伸。并且,它以不同几何构型中,配体对不同空间取向的d轨道的作用作为切入点,得出不同取向d轨道会发生能级分裂,并建立起分裂能及晶体场稳定化能的概念,以推测配合物的电子组态及稳定性。晶体场理论可以很好地解释配合物的颜色、热力学性质和配合物畸变等现象,但不能合理解释配体的光谱化学序列,也不能很好地应用于特殊高/低价配合物、夹心配合物、羰基配合物和烯烃配合物。
配位场理论结合了分子轨道理论与晶体场理论。它在理论上更加严谨,然而定量计算则很困难,计算过程中不得不引进近似处理,因而也只能得到近似的结果。

㈡ 化学里的配合物理论怎么理解啊...大神帮忙啦...

最简单的配合就是,我有空轨道,你有孤对电子,这样就形成了配合键,有配合键的化合物都可以理解为配合物。
详情可追问

㈢ 请根据配合物的价键理论讨论[Ni(en)2Cl2]及[Ni(CO)4]的形成过程,指出中心离子杂化态及配合物的空间几何构

[Ni(en)2Cl2]:中心离子Ni ( II ),d8组态,采取d2sp3杂化,配合物的空间构型为八面体;
[Ni(CO)4]:中心原子版Ni (0 ),3d84s2组态,采取权sp3 杂化,配合物的空间构型为四面体。

如何判断配合物的稳定性

我们已经在前一章学过,当2个原子共用1对电子时,有的原子的外层电子轨道无须杂化,如H2中的H原子;有的需要杂化,而且参与杂化的外层轨道中含单电子或电子对,如NH3中的N原子。配合物的价键理论(Valence bond theory)有一些新特点。
(一)理论要点
1.中心原子总是用空轨道杂化,然后用杂化空轨道接收配体提供的孤电子对;
2.中心原子的价层电子结构与配体的种类和数目共同决定杂化类型;
3.杂化类型决定配合物的空间构型、磁矩和相对稳定性。
配合物的价键理论的核心是“杂化”。
(二)内轨型和外轨型
若要形成ML6型配合物(L为单齿配体),则需6个空杂化轨道接收6L提供的孤电子对,满足该条件的杂化类型有d2sp3和sp3d2。尽管这2种杂化都导致八面体型配合物,但前者是次外层的(n-1)d轨道,而后者是最外层nd轨道,因此与这2种杂化相应的配合物分别称为内轨型和外轨型配合物(inner- and outer-orbital coordination compound)。
中心原子的价层电子数和配体的性质都是影响配合物内/外轨型的因素。当d电子数≤3时,该层空d轨道数≥2,总是生成内轨型配合物。
例如,在[Cr(H2O)6]3+中,Cr 3d54s1, Cr3+ 3d3

当中心原子价层d电子数为7~10时,即使强制d轨道中的电子配对,所能得到的该层空d轨道数也小于2,因此只能用最外层轨道参与杂化,总是生成外轨型配合物。
例如,在[Co(H2O)6]2+中,Co 3d74s2, Co2+ 3d7

当中心原子价层d电子数为4~6时,对于配位能力较强的配体,即配位原子电负性较小,容易给出孤电子对,对中心原子价层d电子排布影响较大,强制d电子配对,空出2个价层d轨道参与d2sp3杂化,生成内轨型配合物。
例如[Fe(CN)6]3-。

若配体的配位能力较弱,即配位原子电负性较大,则不易给出孤电子对,对中心原子价层d电子排布影响较小,只能用最外层d轨道参与杂化,生成外轨型配合物。
例如[Fe(H2O)6]3+。

类似地,对于ML4型配合物(L为单齿配体),当中心原子价层d电子数为5~8时,若配体较强,则dsp2杂化,生成内轨型平面四方形配合物。例如[Ni(CN)4]2-。若配体较弱,则sp3杂化,生成外轨型四面体形配合物。
例如[Ni(NH3)4]2+。
内/外轨型配合物的实验判据:磁矩
(10.1)
其中μ为磁矩,单位B.M.;n为单电子数。
(三)、用价键理论说明或判断配合物的性质

[例10-1]已知磁

㈤ 用,配合物晶体场理论解释铜离子在水溶液中呈蓝色而亚铜离子在水溶液中显无色

晶体场理论认为,当配体离子受中心离子正电荷吸引,向中心离子靠近时,由于配体离子带负电荷,在中心离子周围负电场,该负电场使中心离子的d轨道能级发生分离,在自由离子或球型场中,5个d轨道能量是一样的,但是在负电场的影响下5个d轨道能级发生变化,因不同的配体离子和不同的空间构型而形成不同的分组。
当有电子在能级不同的d轨道中跃迁时,就可能吸收一定波长的光而显示出一定的颜色。亚铜离子是3d10构型,有10个d电子,无法发生跃迁,因此无法吸收一定波长的光,不显示任何颜色。而二价铜离子,是3d9的构型,其中单个d电子可以吸收一定波长的光,因此显示有一定的颜色

㈥ 配合物和复盐有何区别,如何证明 影响配位平衡的因素有哪些

1、配合物和复盐的区别:

(1)、键的类型不同

配合物的中心原子和配体原子之间通过配位键结合;复盐的金属离子和酸根离子是通过离子键结合。

(2)、组成不同

配位化合物由中心原子、配位体和外界组成;复盐是由两种金属离子(或铵根离子)和一种酸根离子构成的盐。

(3)、溶于水后电离出的离子不同

配位化合物溶于水时,只电离出外界离子,中心原子和配位体依然键接在一起;复盐溶于水时,电离出的离子,跟组成它的简单盐电离出的离子相同。

2、证明:

硫酸四氨合铜是配合物,溶于水后,加入氢氧化钠,不生成蓝色沉淀,说明溶液中没有铜离子;加入氯化钡,有白色沉淀生成,说明溶液中有硫酸根,即可证明配位化合物只电离外界离子。

3、影响配位平衡的因素

(1)溶液酸度

(2)沉淀平衡

(3)氧化还原平衡

(4)其他配位平衡

4、配离子的稳定性取决于该配合物的离子势,用φ=Z/r表示(φ为离子势,Z为电荷数,r为半径)

(6)配合物理论扩展阅读:

配位化合物的化学键理论:

1、价键理论

配体提供的孤对电子进入了中心离子的空原子轨道,使得配体与中心离子共享这两个电子,配位键的形成经历了三个过程:(激发)、杂化和成键,其中杂化也称轨道杂化,是能量相近的原子轨道线性组合成为等数量且能量简并杂化轨道的过程。

由此还可衍生出外轨/内轨型配合物的概念,从而通过判断配合物的电子构型及杂化类型,就可以得出配合物的磁性、氧化还原反应性质以及几何构型。

2、晶体场理论

将配体看作点电荷,并将配位键当作离子键处理,可看作是静电理论的延伸,并且,它以不同几何构型中,配体对不同空间取向的d轨道的作用作为切入点,得出不同取向d轨道会发生能级分裂,并建立起分裂能及晶体场稳定化能的概念,以推测配合物的电子组态及稳定性。

晶体场理论可以很好地解释配合物的颜色、热力学性质和配合物畸变等现象,但不能合理解释配体的光谱化学序列,也不能很好地应用于特殊高/低价配合物、夹心配合物、羰基配合物和烯烃配合物。

3、配位场理论

结合了分子轨道理论与晶体场理论,它在理论上更加严谨,然而定量计算则很困难,计算过程中不得不引进近似处理,因而也只能得到近似的结果。

㈦ 配合物理论简介中如何判断物质能够提供空轨道或是孤电子对

看电子排布和空间结构,举个例子。
铜氨,cu2+你看它的电子排布,在4s,3d上有的地回方没有电子,那就可以作为空轨。答nh3,n有5个价电子,3个成建,然后剩余2个就是孤电,那就可以形成配合物,很多物质理论上硕都可以形成配合物,但由于本身性质会出现难易程度的问题。比如上述物质如果是nf3,那就不易形成配位键,f动电负性太大,对电子束缚能力强。
望采纳谢谢

㈧ 高中化学,配合物理论简介,谁能给我说说啊

其实配合物的核心就是拥有孤电子对的原子与含有空轨道的原子共享电子的现象.
这种作用力小于常规的化学键,有明显大于范德华力等分子间作用力.
因为涉及到空轨到,所以不同原子有特定的配位数.一般是有几个空轨道,配位数最大就是几.
理解了这几句话,再多看看书就行了.

㈨ 如何用配位化合物的结构理论(价键理论和晶体场理论)解释常见配合物的颜色

d-d跃迁可以比较完美地解释只有1个价层d电子的情况,其它的在没有学习配位场理论的情况下只好估算。具体方法:知道Δ(分裂能),利用Δ=hc/λ求出波长λ(h普朗克常数c光速),找出对应的颜色,这就是它的吸收色。再运用互补色原理(红对绿,橙对蓝,黄对紫)可以估计显出的颜色。例如铁离子(未水解的纯水合铁离子呈浅紫),亚铁离子(浅绿)就是因为铁离子Δ大吸黄光,亚铁离子吸收能量较低的红光的缘故。 另外要注意荷移显色。

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