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过渡元素阳离子形成的配合物中含有离子键吗?

来源:未知作者:化学自习室 点击:所属专题: 配合物

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一、先搞清几个基本概念 配体、配位体、配位基:提供电子对的分子或离子。 配位原子:配体中提供电子对的原子。 中心原子:一般指接受电子对的原子。 配位单元:化合物含有配位键的一部分,可以是分子或离子。 配离子:含有配位键的离子,可以是阳离子或阴离子。 配位数:中心

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一、先搞清几个基本概念

配体、配位体、配位基:提供电子对的分子或离子。

配位原子:配体中提供电子对的原子。

中心原子:一般指接受电子对的原子。

配位单元:化合物含有配位键的一部分,可以是分子或离子。

配离子:含有配位键的离子,可以是阳离子或阴离子。

配位数:中心原子周围的原子个数(情况较多)。

二、再搞清两组概念

1、内轨与外轨

中心离子的空轨道杂化时,若有次外层d轨道参加,则形成的配合物属内轨型;若均为最外层轨道参加杂化,则形成的配合物属外轨型。内轨型配合物的配位键更具有共价键性质所以叫共价配键,外轨型配合物的配位键 更具有离子键性质所以叫电价配键,但本质上两者均属共价键范畴。

在形成配合物中,配位体的孤对电子所占空轨轨道是有(n-1)d轨道参与的杂化轨道[(n-1)d+ns+np],所以叫内轨型配合物。如[Ni(CN)4]2-,[Fe(CN)6]3-,[Mn(CN)6]4-,[Co(NH3)6]3+,[Pt(NH3)2Cl2]等都属于此类。一般来说,内轨型配合物中,共用电子对深入中心离子内层杂化轨道,成键时中心离子的电了层结构有所改变,形成的配键主要是共价键性质,因此这种配合物比较稳定。

在形成配合物中,配位体的孤对电子所占据的ns+np+nd所组成的杂化轨道,没有(n-1)d轨道参加,所以叫外轨型配合物。如[FeF6]3- ,[Fe(H2O)6]3+,[Co(NH3)6]2+,[Ni(NH3)4]2+等都属于此类。一般来说,内轨型配合物中,共用电子对处于中心离子的外层杂化轨道,成键时,中心离子的电子层结构保持不变,形成的配键具有离子键的特性。由于nd轨道的能量比(n-1)d为高,所以外轨型配合物一般不如内轨型配合物稳定。

2、内界、外界:

这里所指就是属于盐类的配合物,存在外界和内界。

内界指配位单元,外界与内界相对。例如硫酸四氨合铜(Ⅱ)分子式为[Cu(NH3)4]SO4,则[Cu(NH3)4]2+属于内界配离子,SO42属于外界离子。这样,内界与外界就有离子键。

若内界是阳离子,外界必是阴离子;若内界是阴离子,外界必是阳离子。中心离子的化合价由外界离子电荷 /配位体电荷按配合物电荷为零计算得到,一般在中心离子后面用小括号加罗马数字表示。

五水合硫酸铜(CuSO₄·5H2O)晶体结构:

过渡元素阳离子形成的配合物中含有离子键吗?

CuSO4·5H2O晶体结构中,Cu离子呈八面体配位,为四个H2O和两个O所围绕。第五个H2O与Cu八面体中的两个H2O和SO42中的两个O连接,呈四面体状,在结构中起缓冲作用。

具体结合方式:一种是作为配体,配位在金属离子上,称为配位结晶水;另一种则结合在阴离子上,称为阴离子结晶水。例如CuSO₄·5H2O加热到45℃时,失去两分子水,113℃时,失去四分子水。只有加热到258℃以上,才能脱去最后一分子水。由此可见,4个水分子是作为配体以平行四边形配位在铜离子上的,即[Cu(H2O)4];另一个水分子则结合在硫酸根上,一般认为,这个水分子通过氢键与另外两个配位水分子及硫酸根相结合。CuSO₄·5H2O按水分子的结合方式,其结构式可写成[Cu(H2O)4][SO4(H2O)]。当硫酸铜晶体受热失水时,首先失去铜离子两个非氢键配位结晶水,然后失去其两个氢键配位结晶水,最后失去阴离子结晶水。其他许多硫酸盐晶体如FeSO4·7H2O、NiSO4·7H2O、ZnSO4·7H2O等,均有相似的结合方式。这样,晶体中就含有离子键了。

再例如:

过渡元素阳离子形成的配合物中含有离子键吗?

该结构中钛原子与两个氯原子、两个单键氧原子形成4个共价键健,再与两个双键氧形成配位键,配位数是6,即这里面含有共价键、配位键,不含离子键。

由此看来,配合物可分为共价化合物和离子化合物,是离子化合物的才含有离子键。

(责任编辑:化学自习室)
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