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配位化學主要關於哪些方面

發布時間:2022-04-22 05:28:15

A. 配位化學的主要反應

由於水合金屬離子離解,生成質子,金屬離子在水溶液中通常顯酸性,例如:K
是酸離解常數,可用來衡量水合金屬離子的酸性大小,它與金屬離子電荷、半徑和電子構型有關。一般地說,金屬離子電荷高、半徑小,電子構型有利於極化作用時,酸性就大;反之就小。這種離解反應還可繼續進行,並伴隨著聚合,生成羥聯或氧聯的雙核、多核配合物,例如:其他含有能離解出質子的配體,還有NH3、乙二胺和有機酸等。 指配體取代配合物中另一種配體的反應。根據取代反應的快慢,常把配合物分為活性配合物和惰性配合物。金屬水合配合物中水被取代的反應速率常作為活性或惰性的衡量標准。取代基可以是水分子或其他配體,如為前者,可用標記原子O(以符號O表示)示蹤。例如:【Al(H2O)6】+6H2O匑【Al(H2O)6】+6H2O
各種水合金屬離子的配位水分子與溶液本體中水分子取代速率相差很大。例如鹼金屬水合離子的取代反應速率常數為10~10秒,而鋁和鎵的水合離子則為1~10秒。離子的大小和所帶電荷的多少對反應速率有明顯的影響。電荷和結構相同的離子,半徑愈大,交換得愈快;離子大小相同者,電荷愈高,交換得愈慢。其他配體取代水合金屬離子中的配位水分子的反應速率很少取決於配體的性質,而常與水分子的交換速率一致,即取決於水合金屬離子的性質。 指兩配合物之間發生電子轉移的反應。例如,將 【Fe(CN)6】(Fe為標記原子)溶液與【Fe(CN)6】混合,則前者失去一個電子,後者得到一個電子,其反應為:【Fe(CN)6】+【Fe(CN)6】─→
【Fe(CN)6】+【Fe(CN)6】
交換作用在1分鍾內完成。這是相同金屬和相同配體的配合物的電子轉移反應。不同金屬和不同配體的電子轉移如下:

B. 配位化學與有機中的哪些方面有關急需,要寫論文

金屬有機絡合物

C. 有有關配位化學與過渡元素的資料嗎

配位化學
coordination chemistry
研究金屬的原子或離子與無機、有機的離子或分子相互反應形成配位化合物的特點以及它們的成鍵、結構、反應、分類和制備的學科。最早記載的配合物是18世紀初用作顏料的普魯士藍K〔FeⅡ(CN)6FeⅢ〕。1798年又發現了CoCl3·6NH3是CoCl3與NH3形成的穩定性強

配位化學
的化合物 ,對其組分和性質的研究開創了配位化學領域。1893年,瑞士化學家A.韋爾納首先提出這類化合物的正確化學式和配位理論,在配位化合物中引進副價概念,提出元素在主價以外還有副價,從而解釋了配位化合物的存在以及它在溶液中的離解。
在配位化合物中 ,中心原子與配位體之間以配位鍵相結合。解釋配位鍵的理論有價鍵理論、晶體場理論和分子軌道理論。
配位化學與有機、分析等化學領域以及生物化學、葯物化學、化學工業有密切關系,應用很廣:①金屬的提取和分離。從礦石中分離金屬,進一步提純,如溶劑萃取、離子交換等都與金屬配合物的生成有關。②配位催化作用。過渡金屬化合物能與烯烴、炔烴和一氧化碳等各種不飽和分子形成配位化合物,使這些分子活化,形成新的化合物,因此,這些配位化合物就是反應的催化劑。③化學分析。配位反應在重量分析、容量分析、分光光度分析中都有廣泛應用,主要用作顯色劑、指示劑、沉澱劑、滴定劑、萃取劑、掩蔽劑,可以增加分析的靈敏度和減少分離步驟。④生物化學。生物體中許多金屬元素都以配合物的形式存在,例如血紅素是鐵的配合物;葉綠素是鎂的配合物;維生素B12是鈷的配合物。⑤醫學。可用乙二胺四乙酸二鈉鹽與汞形成配合物,將人體中有害元素排出體外。順式二氯·二氨合鉑(Ⅱ)已被證明為抗癌葯物。

2簡史編輯
最早有記載的配合物是18世紀初用作顏料的普魯士藍,化學式為 K【Fe(CN)6Fe】。1798年發現CoCl3·6NH3。CoCl3和NH3都是穩定的化合物,在它們結合成新的化合物後,其性質與組分化合物不同。這一發現開創了配位化學的研究。
19世紀就發現了更多的鈷氨配合物和其他配合物。1893年瑞士化學家A.韋爾納首先提出這類化合物的正確化學式及配位理論。他在配合物中引進副價的概念,提出元素在主價以外還有副價。例如,在一系列鉑(Ⅳ)的配合物中鉑的主價為+4,副價為+6,由此可解釋這些鉑配合物的存在和離解(表 1)。生成的離子數目由溶液電導和游離氯離子的分析確定。由於韋爾納的出色工作,他於1913年獲得諾貝爾化學獎。

3配位鍵編輯
解釋配位鍵的理論有三種,即價鍵理論、晶體場理論和分子軌道理論。
價鍵理論
主要是由L.C.鮑林發展起來的。該理論認為配合物是在路易斯鹼(配體)和路易斯酸(金屬或金屬離子)之間反應生成(見酸鹼理論),在配體和金屬之間有配位鍵生成(不必全是配位鍵)。配體上的電子對轉到金屬的雜化原子軌道上。
晶體場理論
認為金屬-配體鍵是由點電荷之間的反應生成,把配體看作點電荷或偶極子,因而影響金屬離子的部分已佔的d軌道能量,並用來說明其成鍵結構。
分子軌道理論
認為電子圍繞整個配合物體系的分子軌道運動,它綜合了價鍵和晶體場理論,是當前用得最廣泛的理論。

4穩定性編輯
與金屬離子和配體有關。由於配合物的生成主要是在荷正電的金屬離子和配體陰離子或偶極分子之間進行的,金屬離子的離子勢(陽離子電荷與其半徑之比)愈大,相同配體的配合物愈穩定。配合物的穩定性還與配體陰離子的可極化性有關。在一定限度內,陰離子的可極化性愈大,配體也愈易成為電子給體。例如,對於第四周期從Mn到Zn的二價金屬離子,其配合物穩定性按F<OS>P次序變化。對於d或d結構的貴金屬,其配合物的穩定性,按P>S》N>O>F《Cl<Br<I的次序變化。
影響配合物穩定性的還有螯合作用,即雙齒以上的配體在多於一個的位置上與金屬離子連接成環。通常,螯合程度增加時,配合物的穩定性也就增加,例如乙二胺配合物的穩定性要比氨配合物大。

D. 配位化學的應用

配位化學與無機、分析、有機以及物理化學關系密切,與生物化學、葯物化學、農業化學等也有關。在化學和化工方面應用很廣。
金屬的提取和分離 一些重要的濕法冶金過程要利用金屬配合物的形成,例如鎳、銅和鈷可用氨水溶液萃取。在核反應中產生的鈹,可用噻吩甲醯三氟丙酮的苯溶液萃取。氰化鈉的水溶液通常用於從礦石中分離金。一氧化碳可用於鎳的純化。 過渡金屬化合物能與烯烴、炔烴和一氧化碳等各種不飽和分子配位形成配合物,使這些分子活化,生成新的化合物。例如烯烴的氫甲醛化反應中,烯烴與氫和一氧化碳按照與鈷催化劑形成配合物的機理,最終生成醛(R為烷基):RCH=CH2+CO+H2─→RCH2CH2CHO
有些金屬催化劑可把烯烴轉變為多聚體。例如,將氯化鈦(Ⅲ)和烷基鋁配位後,作為催化劑,可使烯烴定向聚合成高分子化合物。

E. 關於配位化學的問題,請高手解答一下

sp3d2 六氟合鐵,d2sp3六氰合鐵,都是正八面體 補充: 鐵離子 最外層3d5,五個單電子填充在5個簡並d軌道上,氟離子為弱場配體,鐵離子利用外層的軌道與之成鍵,鐵離子最外層:(t2g)3(eg)2,所以是sp3d2,n=4 而氰離子是強場配體,會迫使鐵離子最外層電子成對,鐵離子最外層:(t2g)5 還空餘了兩個簡並的,能量較高的d軌道,n=3,它與n=4的s,p軌道雜化,成為d2sp3

F. 配位化合物應用在哪些方面

配位化學已經深入到了工業、農業、生命科學、自然科學等諸多領域
如可以應用在磁性,熒光,非線性等,配位化學對經濟的發展、人們的生活等有著重要的影響

G. 無機化學學科當前有哪些研究熱點

熱點一 配位化學
配位化學是在無機化學基礎上發展起來的一門邊沿學科。配位化學在現代化學中佔有重要地位。當前配位化學處於無機化學的主流,配位化合物以其花樣繁多的價鍵形式和空間結構在化學理論發展中,以及與其他學科的相互滲透中成為眾多學科的交叉點。我國配位化學研究已步人國際先進行列,研究水平大為提高。如:(1)小新型配合物、簇合物、有機金屬化合物和生物無機配合物,特別是配位超分子化合物的基礎無機合成及其結構研究取得了豐碩
成果,豐富了配合物的內涵;(2)開展了熱力學、動力學和反應機理方面的研究,特別在溶液中離子萃取分離和均相催化等應用方面取得了成果;(3)現代溶液結構的譜學研究及其分析方法以及配合物的結構和性質的基礎研究水平大為提高;(4)隨著高新技術的發展,具有光、電、熱、磁特性和生物功能配合物的研究正在取得進展,它的很多成果還包含在其它不同學科的研究和化學教學中。 在配位化學學科發展的同時創造出更為奇妙的新材料,揭示出更多生命科學的奧妙。從超分子之類的新觀點研究分子的合成和組裝,在我國日益受到重視。化學模板有助於提供物種和創造有序的組裝,但是其最大的困難在於克服熱力學第二定律所要求的無序。盡管目前我們了解了一些局部的組裝規律和方法,但比起自然界長期進化而得到的完滿而言,還有很大差距。配位化學包含在超分子化學概念之中。配位化學的原理和規律,無疑將在分子水平上對未來復雜的分子層次以上聚集態體系的研究起著重要的作用,其概念及方法也將超越傳統學科的界限。配位化學與化學其它分支學科的結合研究將給配位化學帶來新的發展前景。 熱點二 固體化學
固體無機化學是跨越無機化學、固體物理、材料科學等學科的交叉領域,猶如一個以固體無機物的「結構」、「物理性能」、「化學反應性能」、及「材料」為頂點的正四面體,是當前無機化學學科十分活躍的新興分支學科。
近來該領域不斷發現具有特異性能及新結構的化合物。如,高溫超導材料、納米材料、Ce等。固體無機化學主要從固體無機化合物的制備和應用及室溫和低熱固相化學反應兩大方面開展大量的基礎性和應用基礎性研究工作,取得了一批舉世矚目的研究成果,向信息、能源等各個應用領域提供了各種新材料。例如,在固體無機化合物的制備及應用方面,展
開了對光學材料、多孔晶體材料、納米相功能材料、無機膜敏感材料、電、磁功
能材料及C.及其衍生物、多酸化合物、金屬氫化物的研究。在室溫和底熱固相反應方面,進行了固相反應機理與合成、原子簇與非活性光學材料合成納米材料新方法、綠色化學等方
面的研究。

H. 什麼是絡合物

配位化合物(絡合物),簡稱配合物,又稱為絡合物、絡鹽、復合物,包含由中心原子或離子與幾個配體分子或離子以配位鍵相結合而形成的復雜分子或離子,通常稱為「配位單元」。凡是含有配位單元的化合物都稱做配位化合物。研究配合物的化學分支稱為配位化學。

(8)配位化學主要關於哪些方面擴展閱讀

配合物的命名方式:

(1)配合物的命名,關鍵在於配合物內界(即配離子)的命名

處於配合物內界的配離子,其命名方法一般依照如下順序:自右向左是配位體數——配位體的名稱[不同配位體名稱之間以中圓點(·)分開] ——合——中心離子的名稱——中心離子的化合價。

中心離子的化合價由外界離子電荷 /配位體電荷按配合物電荷為零計算得到,在中心離子後面用小括弧加羅馬數字表示。

(2)配合物可看作鹽類,若內界是陽離子,外界必是陰離子;若內界是陰離子,外界必是陽離子。可按鹽的命名方法命名,自右向左可命名為 某酸某 或 某化某 。

I. 關於配位化學的幾個問題,希望詳細解釋理由,有些概念還弄不大懂

1。 不能說「凡是」。 可以說這樣說:在八面體弱配場中(弱場配位體作用),中心離子d電子「一般」取高自旋態;凡是在強場配位體作用下,中心離子d電子「一般」取低自旋態。 但是,在四面配體場中,不管是強場配體還是弱場配體,中心離子d電子「一般」均取高自旋態。

2。 [CoF6]3-:F- 為弱場配體,Co3+呈d6高自選電子構型(4個電子在T2g;2個在Eg) 應該有四個未成對電子。
[Fe(CN)6]3- :CN-為非常強配體, Fe3+呈d5低自旋。一個未成對電子。

3。Ni2+, d8。 在平面正方形分子中,Ni2+ 5個d軌道分裂成四個不同的能級(由低向高,2, 1, 1, 1)。每個軌道最多可填兩個電子,正好留下最高的一個軌道為空。故為低自旋。
在正面體分子中,Ni2+ 5個d軌道分裂成2個不同的能級(由低向高,E, T2)。8個電子填入正好又有兩個未成對電子。故為高自旋。

4。單核羰基絡合物Fe(CO)5的立體構形為:三角雙錐。

5。四羰基鎳的構形為:正四面體(因為d10電子構型)

J. 影響配合物穩定性的因素有哪些(配位化學)

影響配合物穩定性的最主要因素就是配合物中配體即中心原子的配位數,中心原子的配位數越大,配合物就越穩定,如乙二胺四乙酸二鈉。

含有配位鍵的化合物就不一定是配位化合物,如硫酸及銨鹽等化合物中盡管有配位鍵,但由於沒有過渡金屬的原子或離子,故它們也就不是配位化合物。當然含有過渡金屬離子的化合物也不一定是配位化合物,如氯化鐵、硫酸鋅等化合物就不是配位化合物。

(10)配位化學主要關於哪些方面擴展閱讀:

在配合物中,中心原子與配位體之間共享兩個電子,組成的化學鍵稱為配位鍵,這兩個電子不是由兩個原子各提供一個,而是來自配位體原子本身。

例如[Cu(NH₃)₄]SO₄中,Cu2+與NH₃共享兩個電子組成配位鍵,這兩個電子都是由N原子提供的。形成配位鍵的條件是中心原子必須具有空軌道,而過渡金屬原子最符合這一條件。

離子配合物以鹽的形式處理。命名配位單元時,配體在前,不同配體之間以圓點分隔,且最後一個配體與中心原子名稱間要加「合」字。配體的名稱列在右表,其順序主要遵循「先無機後有機」與「先陰離子後中性分子」兩條。

配體前要加上配體個數,必要時加圓括弧將配體名稱括起來,以避免歧義。中心原子需在其後標注氧化數,以帶圓括弧的羅馬數字表示。正離子的配合物稱氯化物、硝酸鹽、硫酸鹽等,陰離子的配合物則稱某酸鉀/鈉或某酸。

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