当前课程知识点:无机化学 > 第10章 配位化学基础 > 10.4 配合物的化学键理论-杂化轨道理论 > 10.4.2 配合物的化学键理论(2)
你好同学
我们这节课讲价键理论第二部分
上一节我们讲过了价键理论的要点
以及讲了配位数等于2的时候的
二氨合银的配合物的形成情况
这节课我们继续接着讲
首先讲的一个例子是
四个卤素和铍这样一个配合物
那个X
这里边表示的是卤素
他是一个四配位的配合物
那么它形成的杂化轨道是什么样子
是sp杂化
在这里我们看铍
这个中心原子
它是二价的离子
因此他把两个2S电子都失去了
它只剩1S电子
那么2S2P都是空的
那么他把2s和三个2p形成杂化轨道
形成了四个sp杂化轨道
我们以氟作为例子
或者是以水
比如说这里面氟就是这个卤素
水的话
就相当于是另外一种配体
那么它的孤对电子就会进入到
他杂化后的这个sp轨道里面去
它一共有四个sp杂化轨道
所以它一共可以接受四对
孤对电子形成了四个配键
而且它的配后的空间构型
是正四面体
为什么
甲烷就是sp3杂化
所以它的构型是跟这个甲烷是一样的
是吧
都是正四面体
那么这是四卤和铍
这个配合物
好
下面我们再看一下
有关于镍的配合物
镍二价离子也可以形成配位数等于4的配合物
我们举了两个例子
一个是四氰和镍
另外一个是四氯合镍
那么首先我们看一下镍离子的电子构型
镍离子镍二价离子失去两个电子之后
它把4S电子失去
变成了3d8的这种组态
他的4S电子失去电子之后和空的4P电子
它这都是空的轨道
我们首先先看四氯合镍
他跟前面讲的四卤和铍一样
他利用了S轨道和P轨道形成了sp3杂化
因此四氯合镍它也是一个正四面体结构
那么四氰合镍是不是也是和它一样
不是
他有什么变化
变化在哪
就是说在这里面3D轨道注意是
有两个承担电子的轨道
那么这两个承担电子轨道
如果把它们合并起来之后
它就会空出一个低轨道了
在四氯合镍里边由于氯的形成的配合物
它没有那么稳定
作用力没有那么强
因此它还保留了两个单电子的这个轨道
可是对于氰这个配位体来讲
由于它比较强
因此
它就把两个承担电子轨道的电子进行了压缩
把它压缩到同一个轨道里面去
然后空出来一个低轨道来进行杂化
形成什么杂化
d sp2
前面我们讲过了
d sp2是一个什么构型呢
是平面正方形的
因此四氰合镍是平面正方形的
而四氯合镍是正四面体的
从这个我们可以看出来
由于配体不一样
那么配合物使用的杂化轨道不一样
配合物的空间构型也会不一样
下面我们再看一下
配位数等于6的时候
配合物是如何成键的
那我们举个例子
首先是六个水合铁
二价离子
在这里边这个氧是配位原子
它的电负性是比较大的
因此
就是说他不容易给出孤对电子
所以他就不会对于中心离子
它的电子状态有更大的影响
所以
就是说离子所形成状态
就是最后他们形成配合物之后电子的分布状态
那么我们看一下二价铁离子
他的电子构型
它失去了两个电子后
它变成3d6的这种组态
那么它后面的4S4P4D轨道都是空的
那么它使用了一个s 3个P 两个d
形成了叫sp3第二杂化轨道
那么这个轨道它的构型是正八面体
因此它的配合物使用了sp3第二杂化轨道
形成了正八面体的这种构型
由于它用到了外面这个低轨道
所以我们叫这种配合物为外轨型配合物
外轨型配合物
那么这是一种情况
下面我看另外一种情况
六氰合铁
由于氰里边碳是配位原子
而碳的电负性比较小
所以容易给出电子
所以它对于铁中心离子影响就比较大
它自由离子原来上一张PPT我们看到是
六个d电子
所以有一个轨道是满的
1234应该是空的
前面的水
对这个影响比较小
所以原来的空轨道还继续保持
可是对于氰来讲
他的影响就比较大
跟刚才的那个四氰合镍类似
它也将电子向内压缩
然后
形成了六个电子占据三个3d轨道的这种情况
然后空出两个d轨道
形成了什么
两个d1个s3个p的叫d2sp3杂化轨道
同样也是正八面体
但是由于用到了内部的d轨道
所以我们叫它内轨型配合物
那么内轨型配合物和外轨型配合物有什么区别
同学们可以稍微想象一下
由于内轨型配合物使用了能量比较低的d轨道
所以它的能量就会有比较大的降低
那么这个配合物就会比较稳定
因此一般来讲内轨型配合物
要比外轨性配物来得更为稳定
下面的我们继续再讲一下
刚才你说这个电子可以重排
那么你的证据在哪
我们实际上主要是依据的配合物的磁性
那配合物的磁性
我们怎么进行测量
就是我们用实验来进行测量的
那么这个磁性我们用的是叫磁天平
这样的一个装置来进行测定
然后
通过磁天平称出的磁天平的不同的变化情况
然后我们得到了有不同的磁矩
然后把磁矩与承担电子进行一个关联
那么我们就可以通过此举来计算出承担电子
简单的说
就是我们可以用磁天平来称出承担电子
下面我们就看一下外轨型配合物
和内轨型配合物分别的一些情况
那么对于外轨型配户来讲
由于3d轨道没有进行重排
因此
就说这里面1234四个承担电子
因为配体所提供的孤对电子都是成对的
所以它有四个承担电子
内轨型配合物
刚才我们讲了
它把电子向内压缩
因此它没有承担电子
所以四氰合铁
没有承担电子而四水和铁具有承担电子
这样的话
就为我们这种杂化轨道理论
提供了一个很好的证据
那么他的证据来源是来源于配合物的磁性
我们利用磁天平这种方式来进行测量
好
这节课我们讲到这里
-1.1 物质的聚集状态和分压定律
--第1.1节讨论 应用理想气体状态方程的时候应注意哪些问题
--第1.1节测试 物质的聚集状态和分压定律
-1.2 稀溶液的依数性
--第1.2节讨论 为什么讨论稀溶液的依数性时将溶质限定为难挥发非电解质
--第1.2节测试 稀溶液的依数性
-第1章测试 物质的聚集状态
-2.1 化学热力学基本概念
--第2.1节测试 化学热力学基本概念
-2.2 化学反应热效应
--第2.2节测试 化学反应的热效应
-2.3 化学反应热效应计算
--第2.3节测试 化学反应热效应计算
-2.4 化学反应方向判据
--第2.4节测试 化学反应方向判据
-第2章测试 化学热力学基础
-3.1 影响化学反应速率的因素
--第3.1节测试 影响化学反应速率的因素
-3.2 化学反应速率理论
--第3.2节讨论 有人说根据反应方程式可以直接写出速率方程,这种说法对吗?
--第3.2节测试 化学反应速率理论
-3.3 化学平衡理论
--第3.3节测试 化学平衡理论
-3.4 化学平衡移动
--第3.4节测试 化学平衡移动
-第3章测试 化学反应速率与化学反应平衡
-4.1 酸碱理论
--第4.1节讨论 阿雷尼乌斯电离理论、酸碱质子理论和酸碱电子理论各有什么优缺点?
--第4.1节测试 酸碱理论
-4.2 水的电离平衡
--第4.2节测试 水的电离平衡
-4.3 弱酸弱碱平衡
--第4.3节测试 弱酸弱碱平衡
-4.4 盐水解平衡
--第4.4节测试 盐水解平衡
-4.5 缓冲体系
--第4.5节讨论 人体血浆中有哪些缓冲系统,最重要的是哪一个?
--第4.5节测试 缓冲体系
-第4章测试 酸碱平衡
-5.1 溶度积常数
--第5.1节测试 溶度积常数
-5.2 溶度积常数与溶解度换算关系
--第5.2节测试 溶度积常数与溶解度换算关系
-5.3 溶度积规则
--第5.3节测试 溶度积规则
-5.4 影响沉淀生成因素
--第5.4节测试 影响沉淀生成因素
-5.5 分步沉淀
--第5.5节测试 分步沉淀
-5.6 沉淀溶解
--第5.6节测试 沉淀溶解
-5.7 沉淀转化
--第5.7节测试 沉淀转化
-第5章测试 沉淀-溶解平衡
-6.1 原电池
--第6.1节测试 原电池
-6.2 电极电势
--第6.2节测试 标准电极电势
-6.3 Nernst方程
--第6.3节讨论 电池反应和电极反应的能斯特方程有什么异同点?
--第6.3节测试 电极电势Nernst方程
-6.4 电极电势的应用
--第6.4节讨论 怎么解释单质银不能从盐酸溶液中置换出氢气,但可从氢碘酸中置换出氢气
--第6.4节测试 电极电势应用
-6.5 元素电势图及其应用
--第6.5节测试 元素电势图及其应用
-第6章测试 氧化还原平衡
-7.1 玻尔氢原子模型
--第7.1节测试 玻尔氢原子模型
-7.2 波粒二象性
--第7.2节测试 波粒二象性
-7.3 薛定谔方程
--第7.3节测试 薛定谔方程
-7.4 四个量子数
--第7.4节测试 四个量子数
-7.5 波函数角度分布图
--第7.5节测试 波函数角度分布图
-7.6 多电子原子结构
--第7.6节测试 多电子原子结构
-7.7 元素性质的周期性变化
--第7.7节讨论 说说电离能和电子亲合能的变化趋势,其中有哪些特例
--第7.7节测试 元素性质的周期性变化
-第7章测试 原子结构与元素周期律
-8.1 现代价键理论
--第8.1节测试 现代价键理论
-8.2 杂化轨道理论
--第8.2节讨论 sp、sp2、sp3杂化轨道的成键能力的大小次序?
--第8.2节测试 杂化轨道理论
-8.3 价层电子对互斥理论
--第8.3节测试 价层电子对互斥理论
-8.4 分子轨道理论
--第8.4节测试 分子轨道理论
-第8章讨论 为什么说杂化轨道理论和价层电子对互斥理论存在互补关系
-第8章测试 分子结构
-9.1 晶体结构
--第9.1节测试 晶体结构
-9.2 金属键理论与金属晶体
--第9.2节测试 金属键与金属晶体
-9.3 离子键与离子晶体
--第9.3节测试 离子键与离子晶体
-9.4 离子极化理论
--第9.4节测试 离子极化理论
-9.5 分子间力与分子晶体
--第9.5节测试 分子间力与分子晶体
-9.6 氢键
--第9.6节测试 氢键
-第9章测试 晶体结构
-10.1 配位化合物组成及命名
--第10.1节测试 配位化合物组成和命名
-10.2 配合物解离平衡
--第10.2节测试 配合物解离平衡
-10.3 配合物解离平衡的移动
--第10.3节测试 配合物解离平衡移动
-10.4 配合物的化学键理论-杂化轨道理论
--第10.4节测试 配合物的化学键理论-杂化轨道理论
-10.5 配合物的晶体场理论
--第10.5节测试 配合物的晶体场理论
-第10章讨论 为什么大多数金属水合离子有颜色,但是锌离子、银离子无色
-第10章测试 配位化学基础
-第11章测试 氢和稀有气体
-第12章测试 碱金属和碱土金属
-第13章测试 硼族、碳族和氮族元素
-第14章测试 氧族元素和卤素
-第15章测试 过渡元素
-动植物体中微量元素的检测
-趣味实验小视频
--糖球烧焦案.m
--指纹重现江湖
--紫甘蓝汁的传奇