配位化合物与配位平衡ppt课件

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1、第八章第八章 配位化合物与配位平衡配位化合物与配位平衡9.1 配合物的根本概念9.2 配合物的同分异构景象9.3 配合物的化学键实际9.4 配位平衡 9.1 配合物的根本概念一.配合物的构成 cSONHCuBaSOOHCuKspQiCu，aqBaClaqNH443,422,3深蓝色白色很小无冷却浓缩例：NH3(aq)NH3(aq)CuSO4 蓝色 深蓝色溶液二二.配合物与配合物与“简单化合物和复盐的差简单化合物和复盐的差别别 溶于水中电离:简单化合物：CuSO4=Cu2+SO42-复盐(明矾)：KAl(SO4)2=K+Al3+2SO42-“复杂离子：Cu(NH3)42+=Cu(NH3)32+N

2、H3 (配合物)K1=7.7610-3总的离解方程式：Cu(NH3)42+=Cu2+4NH3 K=1/4 =2.5710-13“配合物与复盐之间无绝对界限配合物与复盐之间无绝对界限3nNHM42nHCM 342ClHCPtKW、C、Zeise salt，1825年 2255CpFeHCFe或二茂铁Ferrocene 255HC环戊二烯基阴离子环戊二烯基阴离子 C5H6-三三.配合物的定义配合物的定义 配合物定义由假设干能给出电子对或非定域电子的分子或离子称“配位体，与具有可以接受电子的空的价轨道的中心离了或中心原子结合，按一定的组成和空间构型而构成的构造单元，称为“配合单元；含有“配合单元的物

3、质，称为“配合物(旧称“络合物,Complex)。四：四：配合物的组成配合物的组成例：例：Cu(NH3)4SO4 中心离子中心离子 配位体配位体 外外 界界 内内 界界 一中心离子或中心原子一中心离子或中心原子又称又称“配合物构成体。通常是金属离子和中性配合物构成体。通常是金属离子和中性原子，也包括原子，也包括H、B、Si、P、As。CNFeK644CONi26SiFBF4PF6二配位体(Ligand,L)1.Lewis碱可给出电子 配位原子配位体分子中，直接与中心离 子原子结合的原子。常见的有：H-C N O F P S Cl Se Br I2.配位体分类(教材P.231表10-2)配位体

4、中含有2个或更多个配位原子。离子每个配体分子多齿配位体单齿配位体三配位数Coordination number C.N1.定义：配合物中，直接与同一中心离子原子成键的配位原子的数目。例：配合物中心离子原子的C.N.2345684226236NHAg2323CuCl24CuClCNFe536CNFe382OHLn22enCu23phenoFe2EDTACa2.影响影响C.N.的要素的要素1中心离子原子的性质中心离子原子的性质:电荷数电荷数，C.N.Ag(NH3)2+C.N.=2 PtCl42-C.N.=4 Cu(NH3)42+C.N.=4 PtCl62-C.N.=6 半径半径r，C.N.中心离子

5、中心离子 C.N.max BF4-第二周期第二周期 4 AlF63-第三、周围期第三、周围期 6 第五、六周期第五、六周期 10 外层电子构型外层电子构型:24392483621360NHCu4N.CdCNNi4N.CdOHTi6N.CdAlF6N.Cd2配体性质电荷、半径配体性质电荷、半径 负电荷数，C.N.互斥作用24263ZnClNHZn NH3 Cl-半径r，C.N.空间位阻 AlClAlF4363配合物生成条件浓度、温度配合物生成条件浓度、温度 配体浓度，C.N.6133XNCSFeXSCNFeXX 温度，C.N.加速配合物离解(四四)配合单元的电荷数配合单元的电荷数=中心离子原子电

6、荷数中心离子原子电荷数+各配体电荷数各配体电荷数 36CNFe46CNFe4CONi243NHCu五、配合物的种类五、配合物的种类:1.单核配合物单核配合物:(1)简单配合物简单配合物:Cu(NH3)4SO4,K3Fe(CN)6 (2)螯合物螯合物:Cu(en)22+,Fe(o-phen)32+,Ca(EDTA)2+2.多核配合物:n H2n N n /n(NH3)4Co Co(NH3)4n /n Nn H2六、配合物的中文命名法六、配合物的中文命名法 一阴离子前，阳离子后；二配合单元 配体数目汉 字+配体名+合+中心离子名(氧化态,罗马数字)多种配体，以分隔三配体顺序三配体顺序 PphPtC

7、lcis232 1.先无机，后有机:例1：顺一二氯二三苯基膦合铂 读作顺式二氯两个三苯基膦合铂2.无机配体:先阴离子、后中性分子，最后阳离子.例2：NHPtClK33三氯氨合铂酸钾 3.同类配体:按配位原子元素符号的英文字母顺序。例3：NH3前，H2O后:3253ClOHNHCO三氯化五氨水合钴 4.同类配体、同配位原子 含较少原子的配体在前，含较多原子的配体在后：先 NH3，后 NH2OH例4：ClPyOHNHNHNOPt232 氯化硝基氨羟氨吡啶合铂 5.同类配体、同配位原子，且原子数目也一样:NH2-前，NO2-后 (比较与配位原子相连的原子的元素符号的英文字母顺序)NHNOPtNH23

8、22 例5：氨基硝基氨合铂 6.同一配体有两个不同配位原子:NCS-前，SCN-后；NO2-前，ONO-后 四多核配合物四多核配合物 例6：55353ClNHCrOHCrNH 五氯化-羟二五氨合铬 (-表示“桥联基团)例7：OH /(H2O)4Fe Fe(H2O)4SO4 /OH 硫酸二 -羟基二四水合铁 9.2 配合物的同分异构景象配合物的同分异构景象 两种或更多种化合物，有一样的化学式，但构造和性质均不一样，那么互称“同分异构体，这种景象称为“同分异构景象。同分异构 旋光异构重点几何异构空间异构键合异构配位异构水合异构电离异构结构异构、一.构造异构n原子间衔接方式不同引起的异构景象原子间衔

9、接方式不同引起的异构景象n键合异构，电离异构，水合异构，配位键合异构，电离异构，水合异构，配位异构异构n(1)键合异构键合异构n Co(NO2)(NH3)5Cl2 硝基硝基 黄褐色黄褐色 酸中稳定酸中稳定n Co(ONO)(NH3)5Cl2 亚硝酸根亚硝酸根 红褐红褐色色 酸中不稳定酸中不稳定n(2)电离异构电离异构n Co(SO4)(NH3)5Br Co Br(NH3)5 SO4一.构造异构续n(3)水合异构水合异构 nCr(H2O)6Cl3 紫色紫色 CrCl(H2O)5Cl2 H2O 亮绿色亮绿色 CrCl2(H2O)4Cl 2H2O 暗绿色暗绿色n(4)配位异构配位异构 nCo(en)

10、3Cr(ox)3 Cr(en)3Co(ox)3二 立体异构n配体在空间陈列位置不同引起的异构景象配体在空间陈列位置不同引起的异构景象.n一空间几何异构一空间几何异构 n教材：教材：n表表10-4，表，表10-5，表，表10-n二旋光异构二旋光异构n教材教材一一 空间几何异构空间几何异构n例1：(正方形配合物)顺、反异构体 ncis-PtCl2(NH3)2 trans-PtCl2(NH3)2n Cl NH3 NH3 Cln /n Pt Ptn /n Cl NH3 Cl NH3 一一 空间几何异构续空间几何异构续见教材P.239.例2：MX2A4型八面体配合物：顺、反异构体 cis-CrCl2(N

11、H3)4+trans-CrCl2(NH3)4+例3：MX3A3型八面体配合物:面式和经式例4：MX2Y2A2型八面体配合物：5种异构体 PtCl2(OH)2(NH3)2 二氯二羟二氨合铂IV 其中,仅全顺异构体有旋光异构景象.二旋光异构二旋光异构 1.两种异构体互为镜象，但永远不能完全重两种异构体互为镜象，但永远不能完全重叠类似左、右手关系，称为一对叠类似左、右手关系，称为一对“对映对映体体,也称也称“手性分子。手性分子。2.平面偏振光经过这两种异构体时，发生相平面偏振光经过这两种异构体时，发生相反方向的偏转右旋反方向的偏转右旋d,左旋左旋l。例例1：Cr(NH3)2(H2O)2Br2+二溴二

12、溴二氨二氨二水合铬二水合铬 教材图教材图 l-和和d-异构体，二者互为镜像。异构体，二者互为镜像。例例2：l-尼古丁天然毒性大尼古丁天然毒性大 d-尼古丁人工毒性小尼古丁人工毒性小 9.3 配合物的化学键实际配合物的化学键实际 价键实际、价键实际、晶体场实际、晶体场实际、配位场实际晶体场实际配位场实际晶体场实际+MO 一、价键实际一、价键实际VB 1930年代，由美国加州理工学院年代，由美国加州理工学院CATechLinus Pauling提出。提出。一要点一要点 1.配位键的本质是共价键配位键的本质是共价键 LMn配配位键构成的条件：配配位键构成的条件：1配体是配体是Lewis碱给出电子；碱

13、给出电子；2中心离子原子是中心离子原子是Lewis酸；且有酸；且有与配体对称性匹与配体对称性匹 配、能量相近的配、能量相近的空的价键轨道。空的价键轨道。2.中心原子离子以某种杂化轨道与配体轨道重叠成键，中心原子离子以某种杂化轨道与配体轨道重叠成键，故配合单元有确定的几何构型。故配合单元有确定的几何构型。n例：FeF63-利用nsnp 3nd 2轨道杂化-外轨型配合物 nFe3+spd 2杂化 (4s 4p4d x2-y2 4d z2)n3d 5 3d 5(spd 2)0(spd 2)0(spd 2)0(spd 2)0(spd 2)0(spd 2)0n|nF-2px 2nF-2px 2nF-2p

14、x 2nF-2px 2nF-2px 2nF-2px 2外轨型配合物外轨型配合物:FeF63-n(1)价电子几何构型：正八面体价电子几何构型：正八面体n 分子几何构型：正八面体分子几何构型：正八面体 n(2)稳定性稳定性:外轨型配合物稳定性低外轨型配合物稳定性低.n(3)磁性磁性:顺磁性顺磁性n 3d 5:3d 1xy3d 1xz3d 1yz 3d 1x2-y2 3d 1z2 n 成单电子数成单电子数 n=5，n m=n(n+2)1/2 B.M.n 高自旋高自旋High spin配合物配合物 对比对比:SF6 S 作作sp 3d 2杂化杂化nSF6 激发激发 n S 3s 2 3p 4 3s 1

15、 3p 3 3d 1x2-y2 3d1 xyn spd 2杂化杂化n (spd 2)1(spd 2)1(spd 2)1(spd 2)1(spd 2)1(spd 2)1n|nF 2px 1nF 2px 1nF 2px 1nF 2px 1nF 2px 1nF 2px 1内轨型配合物内轨型配合物 Fe(CN)63-n Fe(CN)63-利用(n-1)d 2 nsnp 3轨道杂化 内轨型配合物 nFe3+3d 5 3dxy 1 3dxz 2 3dyz 23d 0 x2-y2 3d 0z2 n d 2 sp杂化 (3d x2-y2 3d z2 4s 4p)n 3d 5(d 2sp)0(d 2sp)0(d

16、 2sp)0(d 2sp)0(d 2sp)0(d 2sp)0n|nCN-2px 2nCN-2px 2nCN-2px 2 nCN-2px 2nCN-2px 2nCN-2px 2内轨型配合物内轨型配合物(续续)nFeCN63-n几何构型:n价电子几何构型、分子几何构型均为正八面体n稳定性:n-1d 2nsnp 3杂化n 内轨型配合物，能量n 稳定性:FeCN63-FeF63-n磁性:成单电子数减为1，顺磁性，n 低自旋Low spin配合物二二VB优缺陷优缺陷解释了配合物的构成过程、配位数、几何构型、解释了配合物的构成过程、配位数、几何构型、稳定性内轨型稳定性内轨型外轨型和磁性。外轨型和磁性。2.

17、除磁矩可以计算外，其他性质仅定性描画。除磁矩可以计算外，其他性质仅定性描画。3.也不能解释一些配合物的稳定性。也不能解释一些配合物的稳定性。由于由于Cu(NH3)42+有一电子在高能的有一电子在高能的4p轨道，轨道，应不稳定，但实践上应不稳定，但实践上Cu(NH3)42+很稳定。很稳定。4.不能解释配合物的电子吸收光谱紫外不能解释配合物的电子吸收光谱紫外-可见可见吸收光谱和颜色。吸收光谱和颜色。二、晶体场实际二、晶体场实际Crystal Field Theory,CFT1929年由物理学家，H.Bethe贝提和J.H.Van Vleck范佛列克提出，用于解释晶体的颜色d-d跃迁和磁性未成对电子

18、；1951年，几位化学家用CFT解释了Ti(H2O)63+的吸收光谱，运用于配合物，迅速开展。二、晶体场实际二、晶体场实际(续续)n一要点一要点n1.静电模型：配合物中静电模型：配合物中Mn+-L纯粹是静纯粹是静电作用，均为点电荷，电作用，均为点电荷，L是阴离子成偶极分是阴离子成偶极分子子.n2.d 轨道能量分裂：轨道能量分裂：n中心离子的中心离子的d 轨道的能量在非球形对称的轨道的能量在非球形对称的配位体构成的晶体场中都升高，且发生分配位体构成的晶体场中都升高，且发生分裂，分别能为裂，分别能为 ：n1不同对称性的晶体场八面体、四面不同对称性的晶体场八面体、四面体、正方形体、正方形的分别能不同

19、；的分别能不同；n2同一类型的晶体场，分裂能的大小与同一类型的晶体场，分裂能的大小与中心离子和配体的性质有关。中心离子和配体的性质有关。八面体场中八面体场中d 轨道能量分裂轨道能量分裂n _ _ egn分别能 n o=E eg E t2g=10 Dq +6 Dqn 0 _ _ _|_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ nE|-4 Dqn _ _ _ t2gn_ _ _ _ _ n 自在离子 假想的球型场中 八面体场中n 的d 轨道 的离子的d 轨道 的离子的d 轨道 二、晶体场实际二、晶体场实际(续续)3.晶体场稳定化能Crystal Field Stabilization Energy

20、,CFSE 中心离子的d电子按Pauli不相容原理，能量最低原理和Hund规那么三原那么排布.由于电子进入分裂后能量较低的轨道而 产生的配合物体系能量降低值，称为晶体场稳定化能CFSE。d 轨道在晶体场中能量分裂情况轨道在晶体场中能量分裂情况d 轨道在晶体场中能量分裂情况轨道在晶体场中能量分裂情况(续续)n1八面体场(教材P.245图10-4a)n设o=10 Dq neg 轨道 的能量为E eg，t2g 轨道的能量为E t2g，n根据量子力学“重心不变原理，n E eg E t2g =10 Dq (1)n 2 E eg+3 E t2g =0 Dq (2)n 解得：E eg=+6 Dqn E t

21、2g=-4 Dq 记忆ndx2-y2和 d z2 统称eg轨道(群论)或d 轨道 ndxy,dxz 和 dyz 统称t2g轨道(群论)或d 轨道(晶体场实际d 轨道在晶体场中能量分裂情况轨道在晶体场中能量分裂情况(续续)n(2)四面体场(教材P.245图10-4b)n 实验测得：t =4/9 o n t =4.45 Dqn E t 2 E e=t (1)n 2E e+3E t 2 =0 (2)n解得：E t 2 =+1.78 Dqn E e =-2.67 Dq ndxy,dxz 和 dyz 轨道即t 轨道nd x2-y2和 d z2轨道即e 轨道n(3)正方形场：sq=17.42 Dq 二运用

22、晶体场实际阐明配合物的稳定二运用晶体场实际阐明配合物的稳定性，磁性和颜色性，磁性和颜色例1：FeF63-和 Fe(CN)63-F-弱场配体，o=00 cm-1 CN-强场配体，o=34250 cm-1 Fe3+电子成对能 P=30000 cm-1FeF63-:o P，电子优先占据t2g轨道，采用(t2g)5(eg)0排布:n CFSE=5(-4Dq)=-20 Dqn稳定性 Fe(CN6)3-FeF63-n顺磁性 Fe(CN6)3-FeF63-在八面体场中中心离子 d 电子排布FeF63-o P,强场低自旋陈列(t2g)5(eg)0 E 二运用晶体场实际阐明配合物的稳二运用晶体场实际阐明配合物的

23、稳定性，磁性和颜色定性，磁性和颜色(续续)例2：Ti(H2O)63+吸收光 500 nm，发生d d 跃迁(t2g1 eg1)，显互补色紫红色.hn E 可见光波长互补关系与物质的颜色(见教材P.251表10 13)。影响分裂能大小的要素n1.配体性质配体性质:光谱化学序列光谱化学序列 n由光谱实验结果得到配位场强弱顺序：由光谱实验结果得到配位场强弱顺序：nI-Br-Cl-F-OH-C2O42-n弱弱 场场 n H2O SCN-NH3 n中中 等等 强强 场场n en SO32-o-phen NO2-P，强场，强场，d 电子低自旋陈列；电子低自旋陈列；n 第一过渡系列第一过渡系列(40-50%

24、)第三过渡系列中心离子第三过渡系列中心离子第二过渡系列第二过渡系列(20-25%)正八面体配合物ML6的o(cm-1)n d电子构型中心离子Br-Cl-H2ONH3CN-3d 3V2+Cr3+00126001740021600263004d 3Mo3+192003d 4Cr2+Mn3+00 210003d 5Mn2+Fe3+7800 00342503d 6Fe2+Co3+10400 18600 2300033000 34000正八面体配合物正八面体配合物ML6的的o(cm-1)(续续)1 cm-1=1.23977 10-4 eV=1.19 10-2 kJ.mol-1d电子构型中心离子Br-Cl

25、-H2ONH3CN-4d 6Rh3+189002030027000339005d 6Ir3+Pt4+23100 2400024900 290003d 7Co2+9300101003d 8Ni2+700073008500108003d 9Cu2+1260015100金属离子金属离子P值和正八面体配合物值和正八面体配合物ML6的的o值值(cm-1)d电子构型中心离子配体Po自旋形状3d 4Cr2+Mn3+H2O H2O23500280000021000高高3d 5Mn2+Fe3+H2O H2OCN-25500 300007800 0034250高高低3d 6Fe2+Co3+H2O CN-F-NH3

26、CN-17600 2100010400 33000130002300034000高低高低低3d 7Co2+H2O NH322500930010100高高三晶体场实际缺陷三晶体场实际缺陷静电模型，未思索M-L键的共价成分轨道重叠.不能完全解释光谱化学序列本身。为什么分裂能 X-NH3 NO2-Mn+,且n很大的情况下，总反响式 Cu2+4NH3=Cu(NH3)42+才成立。相反的过程，称为配合物配离子的逐级离解:Cu(NH3)42+=Cu(NH3)32+NH3 K不稳1=1/K稳4 Cu(NH3)32+=Cu(NH3)22+NH3 K不稳不稳2=1/K稳稳3 Cu(NH3)22+=Cu(NH3)

27、2+NH3 K不稳不稳3=1/K稳稳2 Cu(NH3)2+=Cu2+NH3 K不稳不稳4=1/K稳稳1 总的总的 离解反响：离解反响：Cu(NH3)42+=Cu2+4NH3 K不稳不稳=1/K稳稳 K稳稳 ()，表示生成的配合物稳定性，表示生成的配合物稳定性 根据配合物生成或离解反响式及根据配合物生成或离解反响式及K稳稳()值，可计算配合物体系中各物种的浓度值，可计算配合物体系中各物种的浓度.二、配位平衡的挪动二、配位平衡的挪动 Mn+x L-=MLx(x-n)-参与酸、碱、沉淀剂、氧化剂或复原剂或另一配体，与Mn+或/和L-发生反响都可以使上述平位平衡发生挪动。与配位平衡有关的多重平衡:一配

28、位平衡酸碱平衡共存 Al3+6F-=AlF63-6=5.011019 +6H+=6 HF Ka=6.8 10-4总反响:Al3+6HF+6F-=AlF63-+6H+6F-K K=6 Ka6=5.0 典型可逆反响 Al3+6HF=AlF63-+6H+K=5.0,典型可逆反响：H+，总反响平衡左移，AlF63-离解；OH-，总反响平衡右移，AlF63-生成.二配位平衡二配位平衡沉溶平衡共存沉溶平衡共存n Cl-NH3 Br-S2O32-nAg+AgCl(s)Ag(NH3)2+AgBr(s)n I-CN-S2-nAg(S2O3)23-AgI(s)Ag(CN)2-Ag2S(s)二配位平衡二配位平衡沉溶

29、平衡共存沉溶平衡共存(续续)n例：求室温下,AgBr(s)在1.00 mol/L Na2S2O3 溶液中的溶解度.n AgBr(s)+2 S2O32-=Ag(S2O3)23-+Br-n 1.00-2x x x nK =Ksp K 稳=4.9510-13 3.16 1013=15.6nK=x2/(1.00-2x)2=15.6n开平方：x/(1.00-2x)=3.95nx=0.444 mol/dm3三配位平衡三配位平衡-氧化复原平衡平衡共存氧化复原平衡平衡共存 在在“氧化氧化-复原与电化学一章学习。复原与电化学一章学习。四四2个配位平衡共存个配位平衡共存配合物转化配合物转化例例1.Pb2+Ca(E

30、DTA)2-=Ca2+Pb(EDTA)2-K=K稳稳Pb(EDTA)2-/K稳稳Ca(EDTA)2-=1.0 1018/5.0 1010 =2.0 107 正反响单向正反响单向.用于解除用于解除Pb2+中毒中毒.四四2个配位平衡共存个配位平衡共存配合物转化配合物转化(续续)例2.鉴定Co2+:Co2+4 SCN-=Co(NCS)42-四异硫氰合钴 蓝紫色 Fe3+共存时干扰：Fe3+4 SCN-=Fe(NCS)x(x-3)-(x=1-6)血红色 可加NH4F掩蔽:Fe(NCS)+3F-=FeF3+SCN-K K=K 稳(FeF3)/K稳(Fe(NCS)+)=1.1 1012/2.2 103=5

31、.0 108 五三种平衡共存五三种平衡共存 配位平衡沉淀平衡酸碱平衡例.把HCl(aq)参与Ag(CN)2-(aq)中，能否生成AgCl沉淀?解：Ag(CN)2-+2 H+Cl-=AgCl(s)+2 HCN K 2 CN-+Ag+Ag+2 CN-K=2-1(Ag(CN)2-)Ka-2(HCN)Ksp-1(AgCl)=(1.25 1021)-1 (6.2 10-10)-2 (1.8 10-10)=1.2 107正反响单向，生成AgCl 本本 章章 小小 结结n一一.配合物的定义、组成、种类、中文命名法配合物的定义、组成、种类、中文命名法n二二.配合物的同分异构景象配合物的同分异构景象n 重点：空

32、间几何异构重点：空间几何异构 n三三.配合物中的化学键实际配合物中的化学键实际(下页续下页续)n 1价键价键VB实际含杂化轨道实际实际含杂化轨道实际n 2晶体场实际晶体场实际n四四.配位平衡以及有关计算配位平衡以及有关计算n K稳稳()，表示生成的配合物稳定性，表示生成的配合物稳定性 n K不稳不稳=1/K稳稳 本本 章章 小小 结结(续续)杂化轨道实际、晶体场实际、杂化轨道实际、晶体场实际、VSEPR比较比较项项 目目杂杂 化化 轨轨 道道 理理 论论晶晶 体体 理理 论论 C FTV SE P R1 理理 论论 模模型型共 价 键静 电 作 用共 价 键2 成成 键键 过过程程中 心 原

33、子（离 子）以 一 定 杂 化 轨 道 与配 位 原 子（原 子团）形 成 共 价 键（可能 有 激 发、调 整 过程）。中 心 原 子（离 子）与 配 体 的 作 用 纯粹 是 静 电 作 用。不 涉 及。3 稳稳 定定 性性外 轨 型 配 合 物 稳 定性 较 低，内 轨 型 配合 物 稳 定 性 较 高。由 CF S E 决 定：中 心 离 子 d 4-d 7构 型 的 d 电 子 排布 有 强 弱 场 之分，强 场 低 自 旋，C FS E 大，较 稳定；弱 场 高 自 旋，C FS E 小，较 不 稳定。不 涉 及。本本 章章 小小 结结(续续)杂化轨道实际、晶体场实际、杂化轨道实际

34、、晶体场实际、VSEPR比较比较(续续)4 几几 何何 构构型型由 中 心 离 子（原子）杂 化 态 决 定；但 杂 化 轨 道 理 论 本身 不 提 供 杂 化 态 判据，可 借 助 VS EPR判 断。本 身 不 提 供 判据。已 知 是 某 几何 构 型 后，可 提供 中 心 原 子 d 轨道 发 生 能 级 分 裂情 况。化 合 物 分 子 总是 采 用 价 层 电子 对 互 相 排 斥作 用 最 小 的 几何 构 型。5 磁磁 性性按 外 轨 或 内 轨 排 列中 心 离 子（原 子）d 电 子 后，由 成 单电 子 数 目 可 计 算 磁矩。按 强 场（P）低 自 旋、弱 场（P）

35、高 自 旋，由成 单 电 子 数 目 可计 算 磁 矩。通 常 不 涉 及，但 也 有 例 外，如 NO2 )2(nnm B.M.实实 例例 F eF63-C o(NH3)62+以 及 BeC l2,BF3,C H4,P F5,SF6 等“简 单”化 合 物。,F e(C N)63-，,C o(NH3)63+（主 要 用 于 配 合 物）主 要 是 第 二、三 周 期 元 素 的化 合 物；配 合物 常 不 适 用。本本 章章 小小 结结(续续)杂化轨道实际、晶体场实际比较杂化轨道实际、晶体场实际比较(续续)n例例 性性 质质 杂化轨道实际杂化轨道实际 晶体场实际晶体场实际n FeF63-Fe

36、F63-稳定性稳定性 低低,外轨外轨sp 3d 2sp 3d 2杂化杂化 低低,|CFSE|CFSE|小小n 磁磁 性性*外轨外轨,n=5 ,n=5 弱场高自旋弱场高自旋,n=5,n=5n 3d 5(3d 5(每个每个d d 轨道各轨道各1 1电子电子 )(t2g)3(eg)2(t2g)3(eg)2n 分子几何构型分子几何构型 sp3d 2sp3d 2杂化杂化正八面体正八面体 本身不本身不预言预言nFe(CN)63-Fe(CN)63-稳定性稳定性 高高,内轨内轨d 2sp 3d 2sp 3杂化杂化 高高,|CFSE|CFSE|大大n 磁磁 性性 内轨内轨,n=1 ,n=1 强场低自旋强场低自旋

37、,n=1,n=1n 3d 5:(dxy)2(dxz)2(dyz)1 3d 5:(dxy)2(dxz)2(dyz)1 (t2g)5(eg)0(t2g)5(eg)0n 分子几何构型分子几何构型 d 2sp 3d 2sp 3杂化杂化正八面体正八面体 本身不本身不预言预言n n磁磁 性性*:m=n(n+2)1/2 B.M.m=n(n+2)1/2 B.M.本本 章章 小小 结结(续续)熟记熟记:原子和离子的价电子构原子和离子的价电子构型型nB B B B B nSc Ti V Cr Mn Fe Co Nin 3d 14s2 3d 24s2 3d 34s2 3d 44s2 3d 54s2 3d 64s2 3d 74s2 3d 84s2n Cr2+Mn2+Fe2+Co2+Ni2+n 3d 4 3d 5 3d 6 3d 7 3d 8n Cr3+Fe3+Co3+n 3d 3 3d 5 3d 6本章作业本章作业n教材P.259 263:n6,12,13,17,19,20,24,26,n27(加:计算CFSE),37,40n思索(不写书面作业):n1,22,31,41,42