Question

什么是配合物？配合离子？

什么是配合物？配合离子？（由什么组成）

Answer 1

配合物就是配位化合物。配离子，它是由一个金属阳离子和一定数目的中性分子或阴离子以配位键结合而成的复杂离子。配离子和带相反电荷的离子组成的化合物叫配合物。例如：硫酸四氨合铜、四碘化汞酸钾等。也可是由一个简单的金属离子（少数情况下为中性金属原子）与一定数目的阴离子或中性分子以配位键而成的中性配合分子，如二氯二氨合铂、四羰基合镍等。用硫酸四氨合锌为例来解释配合物的组成。二价锌离子处在中心叫中心离子，四个氨分子处在它的四周叫配位体，中心离子和配位体组成内界又叫配离子，硫酸根离子处在内界外面叫外界又叫外界离子，内界和外界组成配合物。中心离子一般提供价电子空轨道，配位体一般是提供孤对电子的分子或阴离子，紧靠在中心离子周围，以配位键和中心离子直接配合。配位体中具有孤对电子并以配位键与中心离子直接相结合的原子叫配位原子，它通常是电负性较大的元素的原子例如N、O、S、F、CL、等，另分单齿配位体，如NH3、H2O、等，还有多齿配位体，如乙二胺。外界离子所带的电荷与配离子所带有的电荷刚好相反，距中心离子较远构成配合物的外界。因为水平不足，只好这样回答，可能不能满足你的要求，对不起了！

Answer 2

第一节 配位化合物的基本概念

一、配合物的组成

M —— 中心原(离)子
:L —— 配(位)体
M←L —— 配位键
配合物含有中心原子M和若干配位体（简称配体，ligand）L。M可为金属原子或正离子，L通常为含有孤电子对的分子或负离子。M和L之间通过共价键 [见第九章，三（二）] 相连，构成该共价键的共用电子对由配体的孤电子对提供；这种共价键称为配位键（coordination bond），配体中提供孤电子对的原子称为配位原子。植物光合作用所需的叶绿素和人体内输送氧气的血红素活性中心，分别是Mg2+和Fe2+的卟啉配合物。
人体内的微量和超微量金属元素

族 5 6 7 8 9 10 11 12
元 V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn

素 Mo

1个中心原子所生成的配位键数目，称为该中心原子的配位数（coordination number, 简作CN）。若配合物中的所有配体都只含有1个配位原子，则配位数等于配体数；若其中有些配体含有2个或2个以上配位原子，则配位数大于或等于配体数。

例如：
[Cr(NH3)6]3+ 配位数6，配体数6
[Cr(H2NCH2CH2NH2)3]3+ 配位数6，配体数3
二、配合物的命名

1．
(1)中心原子与配体之间用“合”字连接：配体数-配体名称-“合”-中心原子(氧化数)
如 [Co(NH3)6]3+ 六氨合钴(III)离子
(2)若配体不止1种，则化学式的书写方式为：

[M~无机阴离子~无机分子~有机物]

如 [CoCl3 NH3 en]
其命名方式为:

无机阴离子~无机分子~有机物~合~金属(氧化数)

如 三氯·一氨·乙二氨合钴(III)

2．
(1) 若盐或氢氧化物的正离子为配位单元：命名同普通盐或普通氢氧化物
例如:[Co(NH3)6]Cl3 三氯化六氨合钴(III)；对比 CoCl3 三氯化钴
[Cu(NH3)4]SO4 硫酸四氨合铜(II)； 对比 K2SO4 硫酸钾
[Ag(NH3)2]OH 氢氧化二氨合银(I)； 对比 KOH 氢氧化钾
(2) 若盐或质子酸的负离子为配位单元：命名同含氧酸根
例如，K[Au(CN) 2] 二氰合金(I) 酸钾； 对比 K2SO4 硫酸钾
H2[PtCl6] 六氯合铂(IV)酸； 对比 H2SO4 硫酸
(3) 若盐的正、负离子均为配位单元：
例如，[Cu(NH3)4][ PtCl4] 四氯合铂(II) 酸 四氨合铜(II)
3．
有些配体虽然含有多个配位原子，但通常只用其中之一配位；在这种场合，应将配位原子写在前面。值得注意的是，同一个配体，当使用不同原子配位时，其名称也不相同。
例如NH4[Co(NO2)4(NH3)2] 四 硝基 · 二氨合钴(III)酸铵
[Co(ONO) (NH3)5]SO4 硫酸 亚硝酸根 · 五氨合铜(II)
第二节 配合物的化学键理论

一、配合物的价键理论

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]已知磁矩μ实测= 1.57 B.M., 请推测[Mn(CN)6]4-的空间构型和稳定性。

解：6个配体需要6个杂化轨道 d2sp3或 sp3d2
Mn2+ 3d5：
μ实测表明有1个单电子：
有2个内层空d轨道，采取d2sp3杂化; 八面体，内轨型，较稳定
第三节 配位平衡

一、配位平衡反应
配合物生成反应的平衡常数，称为配合物的稳定常数（stability constant）。与多元酸的逐级电离类似，配合物的生成和解离反应也是分步进行的。 各种稳定常数都是相应配离子或配合物生成反应的平衡常数，可用于相关物种的计算和比较同类型配离子或配合物的稳定性。例如，[Co(NH3)6]2+ lgKs=5.11, [Co(NH3)6]3+ lgKs=35.20, 这表明后者比前者稳定得多。若比较不同类型配合物的相对稳定性，可依据配位平衡计算出在同一配体浓度下自由金属离子的浓度（见以下例题。另一种比较方法见第三节（四））。在本课程中，通常不必考虑分步平衡，只需考虑总反应。
[例10-3] 比较CuY2- (Ks≡K1=6.0×1018)和Cu(en)22+ (Ks≡K2=4.0×1019)的稳定性。
解: 令这2种配合物的初始浓度相等 [CuY2-] = [Cu(en)22+] = 0.10 mol/L
令这2种配体的平衡浓度相等 [Y4-] = [en]= a mol/L
在这2个平衡体系中，解离出的自由铜离子浓度[Cu2+]较小的配合物应是较稳定的配合物。
Cu + Y = CuY
x1 a 0.10

Cu + 2en = Cu(en)2
x2 a 0.10

当 a = 2/20 = 配合物初始浓度，

x1<x2，表明CuY较稳定。
当 a = 4/20 = 配合物初始浓度的2倍，

x1>x2，表明Cu(en)2较稳定。
当 a = 3/20 = 配合物初始浓度的1.5倍，x1=x2 ，这2种配合物稳定性相同。

二、配位平衡的移动

（一）氢离子浓度的影响
氢离子浓度可以通过2种方式影响配位平衡：与弱碱配体生成共轭酸和与过渡金属离子生成氢氧化物。二者通常分别称为酸效应和水解效应。以[Cu(NH3)4]2+为例，在特定氢离子浓度范围内，减小氢离子浓度可获得较大的[NH3]/[NH4+]比值，从而促进配离子的生成；但若氢离子浓度过小，又会产生过渡金属氢氧化物，引起配离子解离。在上述2个特定氢离子浓度范围之间，应存在1个确定的氢离子浓度数值，它使[Cu(NH3)4]2+ 具有最大值。
[例10-4] 试推导配离子浓度[Cu(NH3)42+]与氢离子浓度[H+]之间的函数关系，并求出[Cu(NH3)42+]最大时的pH值。

解：Cu2+ + 4NH3 = Cu(NH3)42+ Ks (1)
H+ + NH3 = NH4+ 1/Ka (2)
Cu2+ + OH- = Cu(OH)2 Ksp (3)
根据式（1）~（3），可分别列出相应的平衡常数表达式：[CuL4]= Ks[Cu][L]4 (4)

由此解出 (5)

由此解出 (6)

将式(5)和(6)代入式(4)，得
(7)

其中，Ka=Kw/Kb=5.68×10-10，pKa=9.25
根据式(7)作[CuL4]~pH曲线（图1），可形象地表示出氢离子浓度对配位平衡的影响。

图1 配离子浓度与氢离子浓度的关系

图1曲线左半部的上升段表明，当氢离子浓度较大（pH较小）时，减小氢离子浓度可获得较大的[NH3]/[NH4+]比值，从而促进配离子的生成；图1曲线右半部的下降段表明，当氢离子浓度较小（pH较大）时，若进一步减小氢离子浓度又会产生过渡金属氢氧化物，引起配离子解离。
在上述2个特定氢离子浓度范围之间，存在着1个确定的氢离子浓度数值，它使 [CuL4] 具有极大值（图1）。根据微分原理，令函数的1阶导数为0：
(8)

由此可得 Ka[H] – [H]2 = 0。亦即，当 [H]= Ka（pH=pKa=9.25）时，[CuL4]有极大值。代入式(7)得

(9)
式(9)表明，[CuL4]max为常数。这意味着，此类配合物的最大浓度是由初始浓度和相关平衡常数决定的特征值。

Answer 3

什么配合物啊，没听过，你是不是说错了啊？