普通化学第6章无机化合物

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1、2021-4-29 1 第 6章 无 机 化 合 物 2021-4-29 2 1 卤 化 物 熔 点 变 化 规 律 （ P210表 6.1） S区 氯 化 物 d及 ds区 氯 化 物 p区 氯 化 物 金 属 非 金 属 离 子 晶 体 ， 熔 点较 高 。 过 渡 型 晶 体 ， 低 价态 氯 化 物 偏 向 离 子型 ， 熔 点 偏 高 ； 高价 态 氯 化 物 偏 向 于分 子 型 ， 熔 点 较 低 。 一 般 为 过 渡 型 分 子 晶 体 ，晶 体 ， 类 似 d 熔 点 较 低 。及 ds区 的 氯化 物 ， 但 易 偏向 于 分 子 型 ，熔 点 较 低 。6.1 氧 化

2、物 和 卤 化 物 的 性 质6.1.1 物 理 性 质 2021-4-29 3 n 注 意 ： 1） IA族 的 LiCl例 外 ；n 2） IIA族 的 熔 点 ： BaCl2SrCl2 CaCl2 MgCl2 BeCl2;n 3)熔 点 ： FeCl2 FeCl3 ； SnCl2 SnCl4 n 原 因 ： 用 离 子 极 化 理 论 解 释 。n 2 离 子 极 化 理 论（ 1） 离 子 极 化 (P212) 在 外 电 场 的 作 用 下 ， 离 子 中 的 原 子 核 和 电 子会 发 生 相 对 位 移 ， 离 子 就 会 变 形 ， 产 生 诱 导 偶 极 ，这 种 过 程

3、叫 做 离 子 极 化 。 2021-4-29 4 _把 组 成 化 合 物 的 原 子 看 作 球 形 的 正 、 负 离 子 ， 正 、 负 电 荷的 中 心 重 合 于 球 心 。 在 外 电 场 的 作 用 下 ， 离 子 中 的 原 子 核和 电 子 会 发 生 相 对 位 移 ， 离 子 就 会 变 形 ， 产 生 诱 导 偶 极 ，这 种 过 程 叫 做 离 子 极 化 。 事 实 上 离 子 都 带 电 荷 ， 所 以 离 子本 身 就 可 以 产 生 电 场 ， 使 带 有 异 号 电 荷 的 相 邻 离 子 极 化 。 2021-4-29 5 离 子 极 化 的 结 果 ，

4、 使 正 、 负 离 子 之 间 发 生 了 额 外 的 吸 引 力 ，甚 至 有 可 能 使 两 个 离 子 的 轨 道 或 电 子 云 产 生 变 形 而 导 致 轨道 的 相 互 重 叠 ， 趋 向 于 生 成 极 性 较 小 的 键 （ 如 下 图 ） ， 即离 子 键 向 共 价 键 转 变 。 因 而 ， 极 性 键 可 以 看 成 是 离 子 键 向共 价 键 过 渡 的 一 种 形 式 。 图 6.2 离 子 键 向 共 价 键 转 变 的 示 意 图 2021-4-29 6 影 响 离 子 极 化 作 用 的 重 要 因 素 *v 极 化 力 （ 离 子 使 其 他 离 子

5、极 化 而 发 生 变 形 的 能 力 ）离 子 的 极 化 力 决 定 于 它 的 电 场 强 度 ， 主 要 取 决 于 ： 离 子 的 电 荷 电 荷 数 越 多 ， 极 化 力 越 强 。 离 子 的 半 径 半 径 越 小 ， 极 化 力 越 强 。 如 Mg2+ Ba2+ 离 子 的 外 层 电 子 构 型 8电 子 构 型 (稀 有 气 体 原 子 结 构 )的 离 子 (如 Na+、 Mg2+)极化 力 弱 ， 917电 子 构 型 的 离 子 (如 Cr 3 、 Mn2 、 Fe2 、Fe3+)以 及 18电 子 构 型 的 离 子 (如 Ag 、 Zn2+等 )极 化 力

6、较强 。 如 Ag Na+ 2021-4-29 7 v 离 子 变 形 性 (离 子 可 以 被 极 化 的 程 度 )离 子 变 形 性 大 小 与 离 子 的 结 构 有 关 ， 主 要 取 决 于 ： 离 子 的 电 荷 : 随 正 电 荷 的 减 少 或 负 电 荷 的 增 加 ，变 形 性 增 大 。 Si4+Al3+Mg2+Na+F-O2- 离 子 的 半 径 : 随 半 径 的 增 大 ， 变 形 性 增 大 。F-Cl-Br-I-； O2-S2- 离 子 的 外 层 电 子 构 型 : 18、 917等 电 子 构 型 的 离子 变 形 性 较 大 ， 具 有 稀 有 气 体

7、外 层 电 子 构 型 的 离子 变 形 性 小 。 K +Ag+ ； Ca2+MgCl2 Al2O3 AlCl3 n Fe2O3 FeCl3 CaO CaCl2n 原 因 ： 变 形 性 ： Cl- O2-4. 铁 的 氧 化 物 （ P215） 2021-4-29 11 6.1.2 氧 化 物 和 卤 化 物 的 化 学 性 质本 节 选 择 科 学 研 究 和 实 际 工 程 中 应 用 较 多 的 高 锰酸 钾 、 重 铬 酸 钾 、 亚 硝 酸 盐 、 过 氧 化 氢 为 代 表 ，介 绍 氧 化 还 原 性 、 介 质 的 影 响 及 产 物 的 一 般 规 律 。无 机 化 合

8、物 的 化 学 性 质 涉 及 范 围 很 广 。 现 联 系周 期 系 和 化 学 热 力 学 ， 着 重 讨 论 氧 化 还 原 性 和酸 碱 性 。1 氧 化 还 原 性 2021-4-29 12 v 高 锰 酸 钾暗 紫 色 晶 体 ,常 用 强 氧 化 剂 。 氧 化 能 力 随 介 质 的 酸度 的 减 弱 而 减 弱 ， 还 原 产 物 也 不 同 。 酸 性 介 质 中 是 很 强 的 氧 化 剂 。 还 原 产 物 为 Mn2+MnO4 8H+ 5e Mn2+ + 4H2O(MnO4/ Mn2+) 1.506V 在 中 性 或 弱 碱 性 的 溶 液 中 ， 还 原 为 Mn

9、O2(棕 褐色 沉 淀 ).在 强 碱 性 溶 液 中 ， 被 还 原 为 MnO 42-（ 绿 色 ） 2021-4-29 13 v 重 铬 酸 钾橙 色 晶 体 ,常 用 氧 化 剂 。重 铬 酸 钾 的 氧 化 性 示 例 ：Cr 2O72+ 6Fe2+ + 14H+ 2Cr3+ 6Fe3+ + 7H2O+6价 的 铬 可 以 铬 酸 钾 的 形 式 存 在 ， 也 可 以 重 铬 酸 钾 的 形 式 存 在 ： 2CrO42(aq) + 2H+(aq) = Cr2O72(aq) + H2O (黄 色 ) (橙 色 )酸 性 介 质 中 以 Cr2O72-形 式 存 在 , 重 铬 酸

10、钾 具 有 较 强 的 氧 化 性 。 (Cr2O72-/Cr3+) 1.232 V 2021-4-29 14 v 亚 硝 酸 钠无 色 透 明 晶 体 ,一 般 用 作 氧 化 剂 ， 有 弱 毒 性 、 致 癌 。作 为 氧 化 剂 ：2NO 2+ 2I+ 4H+ = 2NO(g) + I2 + 2H2O作 为 还 原 剂Cr2O72 + 3NO2 + 8H+ = 2Cr3+ + 3NO3 + 4H2O亚 硝 酸 盐 中 氮 的 氧 化 值 为 +3， 处 于 中 间 价 态 ， 既有 氧 化 性 又 有 还 原 性 。 在 酸 性 介 质 中 的 电 极 电 势 : (HNO2 /NO)

11、 0.983V (NO3/HNO2) 0.934V 2021-4-29 15 v 过 氧 化 氢过 氧 化 氢 中 氧 的 氧 化 值 为 -1， 既 有 氧 化 性 又 有 还 原 性 。 H2O2 + 2I + 2H+ = I2 + 2H2O2MnO4 + 5H2O2 + 6H+ = 2Mn2+ + 5O2 + 8H2O过 氧 化 氢 的 应 用漂 白 剂 ： 漂 白 象 牙 、 丝 、 羽 毛 等 ；消 毒 剂 ： 3%的 H2O2做 外 科 消 毒 剂 ；氧 化 剂 ： 90%的 H 2O2做 火 箭 燃 料 的 氧 化 剂 2021-4-29 16 2 酸 碱 性氧 化 物 及 其

12、水 合 物 的 酸 碱 性 强 弱 的 一 般 规 律 ：v 氧 化 物 及 其 水 合 物 的 酸 碱 性根 据 氧 化 物 对 酸 、 碱 的 反 应 不 同 可 将 氧 化 物 分 成 酸 性 、 碱 性 、两 性 和 不 成 盐 四 类 ， 氧 化 物 的 水 合 物 可 用 一 个 简 化 通 式 R(OH)x来 表 示 。(1) 周 期 系 各 族 元 素 最 高 价 态 的 氧 化 物 及 其 水 合 物从 左 到 右 (同 周 期 )： 酸 性 增 强 ， 碱 性 减 弱自 上 而 下 (同 族 )： 酸 性 减 弱 ， 碱 性 增 强 2021-4-29 17 碱性增强 IA

13、 IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 酸性增强酸 性 增 强LiOH(中 强 碱 )NaOH(强 碱 )KOH(强 碱 )RbOH(强 碱 )CsOH(强 碱 ) Be(OH)2(两 性 ) Mg(OH)2(中 强 碱 )Ca(OH)2(中 强 碱 )Sr(OH)2(中 强 碱 )Ba(OH)2(强 碱 ) H3BO3 (弱 酸 ) Al(OH)3 (两 性 ) Ga(OH)3 (两 性 ) In(OH)3 (两 性 ) Tl(OH)3 (弱 碱 ) H2CO3 (弱 酸 ) H2SiO3 (弱 酸 ) Ge(OH)4 (两 性 ) Sn(OH)4 (两 性 ) Pb(OH)4

14、(两 性 ) HNO3 (强 酸 ) H3PO4 (中 强 酸 ) H3AsO4 (弱 性 ) HSb(OH)4 (弱 性 ) H2SO4 (强 酸 ) H2SeO4 (强 性 )H2TeO4 (弱 性 ) HClO4 (超 强 酸 ) HBrO4 (强 性 )H5IO6 (强 性 )碱 性 增 强表 6.5 氧 化 物 及 水 合 物 的 酸 碱 性 P220 2021-4-29 18 HClO HClO2 HClO3 HClO4弱 酸 中 强 酸 强 酸 极 强 酸酸 性 增 强Mn(OH)2 Mn(OH)3 Mn(OH)4 H2MnO4 HMnO4碱 弱 碱 两 性 弱 酸 强 酸酸 性

15、 增 强CrO Cr2O3 CrO3碱 性 两 性 酸 性酸 性 增 强图 6.11 相 同 元 素 不 同 价 态 的 氧 化 物 及 其 水 合 物 的 酸 碱 性(2)同 一 元 素 形 成 不 同 价 态 的 氧 化 物 及 其 水 合 物高 价 态 的 酸 性 比 低 价 的 态 强 ； 低 价 态 的 碱 性 比 高 价的 态 强 。 2021-4-29 19 氯 化 物v 氯 化 物 与 水 的 作 用 活 泼 金 属 的 氯 化 物钾 、 钠 、 钡 的 氯 化 物 在 水 中 解 离 并 水 合 ， 但 不 与 水 发 生 反 应 。非 金 属 氯 化 物除 CCl 4外 ，

16、 高 价 态 氯 化 物 与 水 完 全 反 应 。SiCl4(l) + 3H2O = H2SiO3(s)+ 4HCl(aq)不 太 活 泼 金 属 的 氯 化 物镁 、 锌 、 铁 等 的 氯 化 物 会 不 同 程 度 地 与 水 发 生 反 应 (水 解 )， 尽管 反 应 常 常 是 分 级 进 行 和 可 逆 的 ， 却 总 引 起 溶 液 酸 性 的 增 强 。SnCl2 + H2O Sn(OH)Cl(s) + HClSbCl3 + H2O SbOCl(s) + HClBiCl3 + H2O BiOCl(s) + HCl 2021-4-29 20 硅 酸 盐v 硅 酸 盐 与 水

17、的 作 用除 碱 金 属 外 ， 绝 大 多 数 硅 酸 盐 难 溶 于 水 也 不 与 水作 用 。 硅 酸 钠 、 硅 酸 钾 是 常 见 的 可 溶 性 的 硅 酸 盐 。将 二 氧 化 硅 与 烧 碱 或 纯 碱 共 熔 ， 可 得 硅 酸 钠 。SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O(g)SiO2 + Na2CO3 = Na2SiO3 + CO2(g)Na2SiO3与 水 反 应 ， 强 烈 水 解 ， 呈 碱 性 。 SiO 32 H2O = H2SiO3 2OH 2021-4-29 21 水 玻 璃 与 硅 胶 *在 一 定 范 围 内 ， 水 玻 璃 的 模

18、数 越 大 ， 水 玻 璃 的 粘 结 性 越 高 ，硬 化 速 率 越 快 ， 但 粘 结 后 强 度 较 低 。 因 此 正 确 选 择 模 数 或加 入 化 学 试 剂 (如 NH4Cl或 NaOH)来 调 节 模 数 ， 是 保 证 粘 结质 量 的 一 个 重 要 因 素 。 水 玻 璃 常 用 做 铸 型 砂 的 粘 结 剂 ： 在 空 气 中 遇 CO 2变 成 粘 结 力极 强 的 硅 凝 胶 ：Na2SiO3 + 2CO2 + 2H2O = H2SiO3(s) + 2NaHCO3也 可 以 使 用 氯 化 铵 ：Na2SiO3 + 2NH4Cl = H2SiO3(s) + 2

19、NaCl + 2NH3(g)硅 酸 钠 的 水 溶 液 称 为 水 玻 璃 ， 俗 称 泡 花 碱 。 硅 酸 钠 的 计 量式 可 表 示 为 Na2OmSiO2(写 成 Na2SiO3是 简 化 表 示 )， m称为 水 玻 璃 的 模 数 ， 一 般 在 3 左 右 。 2021-4-29 22 硅 酸 分 子 由 于 其 中 含 有 SiO2与 H2O的 比 例 不 同 而 形 成 几 种 硅酸 ， 通 式 为 mSiO2nH2O， 式 中 m 和 n 都 是 正 整 数 。 m1的硅 酸 称 为 多 硅 酸 。 硅 酸 凝 胶 就 是 多 硅 酸 ， 受 热 能 完 全 脱 水 ，

20、转 变 成 SiO2。 若 将 其 中 大 部 分 水 脱 去 ， 可 得 白 色 透 明 固 体 ，称 为 硅 胶 。硅 胶 的 比 表 面 积 非 常 大 (800 900m2/g)， 可 用 作 吸 附 剂 、 干燥 剂 和 催 化 剂 载 体 。 经 CoCl 2处 理 可 得 变 色 硅 胶 ， 是 常 用 的干 燥 剂 。 当 蓝 色 变 成 粉 红 色 时 ， 就 要 进 行 再 生 处 理 ， 方 可恢 复 吸 湿 能 力 。Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3 + 2NaCl 2021-4-29 23 6.2 配 位 化 合 物配 位 化 学 是 无 机 化 学 的

21、一 个 重 要 研 究 方 向 。 由于 配 位 化 学 与 生 命 科 学的 结 合 ， 以 及 具 有 特 殊功 能 配 合 物 的 良 好 前 景等 ， 使 配 位 化 学 获 得 很大 的 发 展 。 附 图 6.4 Cu(DABT)Cl2配 合 物 的 分 子 结构 (70K以 下 呈 铁 磁 性 质 ) , 配 体 DABT为 2,2-二 氨 基 -4,4-联 噻 唑 的 简 称配 位 化 学 的 研 究 对 象是 配 位 化 合 物 ， 也 称为 配 合 物 。 2021-4-29 24 2021-4-29 25 6.2.1 配 位 化 合 物 的 组 成 和 结 构配 合 物

22、是 由 中 心 离 子 (或 中 心 原 子 )通 过 配 位 键 与配 位 体 形 成 的 化 合 物 。 根 据 配 位 体 的 不 同 ， 配 合物 分 为 简 单 配 合 物 和 特 殊 配 合 物 两 类 。 简 单 配 合 物由 单 齿 配 体 和 中 心 离 子 (或 中 心 原 子 )配 位 的 配合 物 称 为 简 单 配 合 物 。 特 殊 配 合 物配 位 体 中 至 少 有 一 个 多 齿 配 体 和 中 心 离 子 (或 中 心 原子 )配 位 形 成 环 状 结 构 的 配 合 物 称 为 螯 合 物 。 还 有 中性 金 属 原 子 为 配 合 物 形 成 体 ,

23、CO为 配 体 的 羰 合 物 。 2021-4-29 26 1. 简 单 配 合 物以 Cu(NH3)4 SO4 为 例 ， 金 属 离 子 Cu2+为 中 心 离 子 (又称 为 配 离 子 的 形 成 体 )。 在 它 周 围 直 接 配 位 着 四 个 NH3配 位 体 (能 提 供 配 位 体 的 物 质 称 为 配 位 剂 )。 在 配 位 体 中 ，与 中 心 原 子 直 接 相 结 合 的 原 子 叫 做 配 原 子 (如 NH3中 N)。与 中 心 离 子 直 接 相 结 合 的 配 位 原 子 的 总 数 是 配 位 数 。 在Cu(NH3)4 2+中 , Cu2+离 子

24、的 配 位 数 为 4。Cu 2+ NH3NH3H3NH3N附 图 6.5 Cu(NH3)42+离 子 的 结 构 2021-4-29 27 2. 特 殊 配 合 物 （ 螯 合 物 和 羰 合 物 ）每 一 个 配 位 体 只 能 提 供 一 个 配位 原 子 的 配 位 体 称 为 单 齿 配 体 ，而 含 有 两 个 或 两 个 以 上 配 位 原子 的 配 位 体 称 为 多 齿 配 体 。 能提 供 多 齿 配 体 的 物 质 称 为 螯 合剂 。 由 多 齿 配 体 形 成 的 环 状 结构 的 配 合 物 称 为 螯 合 物 ， 如Cu(en)22+。 附 图 6.6 Cu(en

25、) 22+的 结 构如 果 配 位 化 合 物 的 形 成 体 是 中 性 原 子 ， 配 位 体 是CO分 子 ， 这 类 配 合 物 称 为 羰 合 物 。 如 Ni(CO) 4, Fe(CO) 5 。 2021-4-29 28 6.2.2 配 位 化 合 物 的 命 名 配 离 子 命 名配 位 体 名 称 列 在 中 心 离 子 (或 中 心 原 子 )之 前 ， 用 “ 合 ” 字 将二 者 联 在 一 起 。 每 种 配 位 体 前 用 二 、 三 、 四 等 数 字 表 示 配 位体 数 目 。 对 较 复 杂 的 配 位 体 则 将 配 位 体 均 写 在 括 号 中 ， 以

26、避免 混 淆 。 在 中 心 离 子 之 后 用 带 括 号 的 罗 马 字 表 示 其 氧 化 值 。例 如 ： Ag(NH3)2+命 名 为 二 氨 合 银 (I)配 离 子 。若 配 体 不 止 一 种 ， 不 同 配 体 名 称 之 间 以 中 圆 点 “ ”分 开 。 配体 列 出 的 顺 序 按 如 下 规 定 ：o 无 机 配 体 先 于 有 机 配 体o 无 机 配 体 中 ， 先 负 离 子 后 中 性 分 子o 同 类 配 体 的 名 称 ， 按 配 原 子 元 素 符 号 的 英 文 字 母 顺 序 排 列 2021-4-29 29 配 合 物 命 名服 从 一 般 化

27、合 物 的 命 名 原 则 。 若 与 配 位 阳 离 子 结合 的 负 离 子 是 简 单 酸 根 ,则 该 配 合 物 叫 做 “ 某 化某 ” ； 若 与 配 合 物 阳 离 子 结 合 的 负 离 子 是 复 杂 酸根 如 SO42-、 Ac-等 叫 做 “ 某 酸 某 ” 。 若 配 合 物 含有 配 阴 离 子 （ 即 配 离 子 是 负 离 子 ） ， 则 配 阴 离 子后 加 “ 酸 ” 字 ， 也 叫 做 “ 某 酸 某 ” 2021-4-29 30 配 合 物 命 名 示 例Ag(NH3)2Cl 氯 化 二 氨 合 银 (I)Cu(en)2SO4 硫 酸 二 (乙 二 胺

28、)合 铜 (II)HAuCl4 四 氯 合 金 (III)酸K3Fe(CN)6 六 氰 合 铁 (III)酸 钾KPtCl3(C2H4) 三 氯 乙 烯 合 铂 (II)酸 钾CoCl(NH 3)3(H2O)2Cl2 二 氯 化 一 氯 三 氨 二 水 合 钴 (III)Co2(CO)8 八 羰 合 二 钴NaAl(OH)4 四 羟 基 合 铝 (III)酸 钠 Co(NH3)6Cl2 二 氯 化 六 氨 合 钴 (II) 2021-4-29 31 6.2.3 配 合 物 的 结 构1 配 合 物 的 空 间 构 型 配 合 物 的 空 间 构 型 是 指 配 体 围 绕 着 中 心 离 子

29、或原 子 排 布 的 几 何 构 型 。 测 定 配 合 物 空 间 构 型 的 方 法 很 多 ， 常 用 的 是 单晶 X-射 线 衍 射 法 ， 这 种 方 法 能 够 比 较 精 确 地 确 定 配合 物 中 各 个 原 子 的 位 置 、 键 长 、 键 角 、 扭 转 角 等 ，从 而 得 出 配 合 物 分 子 或 离 子 的 空 间 构 型 。 空 间 构 型 与 配 位 数 的 多 少 存 在 密 切 的 关 系 。 2021-4-29 32 2021-4-29 33 2021-4-29 34 n 从 表 中 可 以 看 出 ， 在 各 种 不 同 的 配 位 数 的 配 合

30、 物中 ， 围 绕 形 成 体 （ 中 心 离 子 或 原 子 ） 排 布 的 配 体 ，趋 向 于 处 在 彼 此 排 斥 作 用 最 小 的 位 置 上 。 这 样 的排 布 有 利 于 使 体 系 的 能 量 最 低 。 这 与 价 层 电 子 对互 斥 理 论 对 一 般 分 子 的 空 间 构 型 的 推 断 是 一 致 的 。n 从 表 中 还 可 以 看 出 配 合 物 空 间 构 型 不 仅 仅 取 决 于配 位 数 ， 当 配 位 数 相 同 时 ， 还 常 与 中 心 离 子 和 配体 的 种 类 有 关 ， 如 Ni(CN)42-是 平 面 正 方 形 ， 而NiCl 4

31、2-的 构 型 为 四 面 体 构 型 。 2021-4-29 35 n 分 子 式 相 同 ， 但 结 构 和 性 质 不 同 的 配 合 物 称 为配 合 物 的 同 分 异 构 体 ， 这 种 现 象 称 为 同 分 异 构现 象 。 配 合 物 的 同 分 异 构 现 象 是 一 种 非 常 普 遍的 现 象 ， 通 常 可 分 为 几 何 异 构 、 旋 光 异 构 、 键合 异 构 、 电 离 异 构 、 溶 剂 合 异 构 、 配 位 异 构 等 。2 配 合 物 的 同 分 异 构 现 象 （ 略 ） 2021-4-29 36 n 1. 几 何 异 构 现 象 配 体 相 同

32、但 空 间 排 布 方 式 不 同 的 现 象 称 几何 异 构 。 其 实 质 为 空 间 异 构 四 面 体 配 合 物 不 存 在 几 何 异 构 现 象 ， 但MA2B2型 平 面 正 方 形 配 合 物 存 在 顺 式 （ cis-） 和反 式 （ trans-） 异 构 现 象 。 如 Pt(NH3)2Cl2有 两 种几 何 异 构 体 (图 12-5)。 2021-4-29 37 这 两 种 几 何 异 构 体 的 性 质 不 同 ： cis-Pt(NH3)2Cl2呈棕 黄 色 ， 为 极 性 分 子 ， 在 水 中 的 溶 解 度 为 0.258 g/100 gH2O， 而 且

33、 具 有 抗 癌 活 性 。 2021-4-29 38 n 邻 位 的 Cl可 被 OH， 然 后 被 草 酸 根 取 代 ， 形成 Pt(NH3)2(C2O4):n 而 trans-Pt(NH3)2Cl2呈 淡 黄 色 ， 为 非 极 性 分 子 ，在 水 中 的 溶 解 度 仅 为 0.037 g/100 g H2O， 难 溶于 水 ， 也 不 具 有 抗 癌 活 性 ， 而 且 也 不 能 转 化 为草 酸 配 合 物 。 2021-4-29 39 n 一 般 来 说 ， 中 性 顺 反 异 构 体 可 以 通 过 测 量 偶 极矩 来 区 分 。 因 为 顺 式 异 构 体 的 偶 极

34、 矩 不 为 零 ，是 极 性 分 子 ， 而 反 式 偶 极 矩 为 零 ， 是 非 极 性 分子 。n 配 合 物 的 几 何 异 构 体 现 象 ， 可 以 通 过 IR和Raman光 谱 进 行 研 究 。 2021-4-29 40 n2. 旋 光 异 构 现 象n 旋 光 异 构 体 又 称 光 学异 构 体 或 光 学 活 性 异构 体 ， 是 指 两 种 异 构体 的 对 称 关 系 类 似 于一 个 人 的 左 手 和 右 手 ，互 成 镜 像 关 系 （ 图 12-8） 。 2021-4-29 41 n 光 学 活 性 是 一 种 普 遍 现 象 ， 许 多 分 子 具 有

35、这 样的 特 性 ， 这 类 分 子 叫 做 手 性 分 子 。 例 如 ， Cis-Cr(SCN)2(en)2+与 它 的 镜 像 是 不 能 重 叠 的 ，但 异 构 体 II与 异 构 体 I的 镜 像 相 同 ， 故 Cis- Cr(SCN)2(en)2+属 于 手 性 离 子 ， 具 有 旋 光 异构 体 (异 构 体 I, II); 而 Trans-Cr(SCN)2(en)2+与它 的 镜 像 相 同 (图 12-9)， 不 是 手 性 离 子 ， 没 有旋 光 异 构 体 。 2021-4-29 42 具 有 旋 光 异 构 体 的 配 合 物 可 使 平 面 偏 振 光 发 生

36、方 向 相 反 的 偏 转 ， 其 中 使 偏 振 光 向 右 (顺 时 针 )偏 转 的 为 右 旋 旋 光 异 构 体 （ 符 号 D表 示 ） ， 使偏 振 光 向 左 (逆 时 针 )偏 转 的 为 左 旋 旋 光 异 构 体（ 符 号 L表 示 ） 。 2021-4-29 43 n 具 有 相 同 的 物 理 性 质 (如 熔 点 ， 沸 点 ， 溶 解 度 ， 折射 率 ， 酸 性 ， 密 度 等 )， 热 力 学 性 质 (如 自 由 能 ， 焓 、熵 等 )和 化 学 性 质 的 异 构 体 称 为 对 映 异 构 体 ， 简 称对 映 体 ， 对 映 体 的 熔 点 、 沸

37、点 、 在 非 手 性 溶 剂 中 的溶 解 度 及 与 非 手 性 试 剂 反 应 的 速 度 都 相 同 ， 而 旋 光性 、 与 手 性 试 剂 反 应 或 在 手 性 催 化 剂 或 手 性 溶 剂 中的 反 应 速 度 则 不 同 。 这 类 配 合 物 异 构 体 在 生 物 体 内的 生 理 功 能 有 极 大 地 差 异 ， 生 物 体 内 含 有 许 多 具 有旋 光 活 性 的 有 机 物 。 2021-4-29 44 n3. 键 合 异 构 现 象n 能 以 不 同 的 配 位 原 子 参 与 配 位 的 离 子 称 为 两 可离 子 ， 如 亚 硝 酸 根 、 硫 氰

38、酸 根 、 氰 根 等 配 体 能 以不 同 的 配 位 原 子 与 中 心 离 子 键 合 ， 形 成 键 合 异 构体 (linkage isomer)。 如 Co(NH3)5(NO2)Cl2和Co(NH3)5(ONO)Cl2; Co(en)2(NCS)(NO2)Cl和Co(en)2(NCS)(O-NO)Cl; Co(en)2(NO2)2X和Co(en) 2(ON-O)2X (X= F, Cl, Br, I); Co(NH3)2(Py)2(N-O2)2Cl2和 Co(NH3)2(Py)2(ONO)2Cl2等 都 是 键 合 异构 体 。 2021-4-29 45 n 为 区 分 M-NO2

39、和 M-ONO两 种 键 合 异 构 体 中 的配 体 ， 我 们 将 前 者 称 为 硝 基 ， 后 者 称 为 亚 硝 酸根 （ nitrito） 。 如 Co(en)2(NO2)2Cl命 名 为 氯化 二 硝 基 二 乙 二 胺 合 钴 (III), 而Co(en)2(ONO)2Cl命 名 为 氯 化 二 亚 硝 酸 根 二乙 二 胺 合 钴 (III)。 2021-4-29 46 6.2.4 配 合 物 的 价 键 理 论v 基 本 要 点在 形 成 配 位 化 合 物 时 ， 中 心 离 子 所 提 供 的 空 轨 道 进 行 杂 化 ，形 成 多 种 具 有 一 定 方 向 的 杂

40、 化 轨 道 ， 从 而 使 配 合 物 具 有 一定 空 间 构 型 。 中 心 离 子中 心 离 子 （ 或 原 子 ） 有 空 的 价 电 子 轨 道 可 接 受 由配 位 体 的 配 原 子 提 供 的 孤 对 电 子 而 形 成 配 位 键 。 配 位 体配 位 体 的 配 位 原 子 必 须 有 孤 对 电 子 可 提 供 ， 常 见的 配 位 原 子 有 C、 N、 S、 O、 F、 Cl、 Br、 I等 。 2021-4-29 47 n 前 面 章 节 我 们 曾 讨 论 了 主 族 元 素 的 杂 化 轨 道 ，如 sp3, sp2, sp杂 化 轨 道 。 对 大 多 数

41、d区 元 素 的原 子 来 说 ， d轨 道 也 能 参 与 杂 化 ， 形 成 含 有 s, p, d成 分 的 杂 化 轨 道 ， 如 sp3d2, dsp3等 杂 化 轨道 ， 现 将 常 见 的 杂 化 轨 道 、 空 间 构 型 和 一 些实 例 列 于 表 12-5。 2021-4-29 48 2021-4-29 49 n 1. 配 位 数 为 2的 配 合 物n 一 般 来 说 ， d10金 属 离 子 易 形 成 配 位 数 为 2的 配合 物 ， 如 Cu+的 配 合 物 Cu(NH3)2+, Ag+的 配 合 物Ag(NH3)2+, AgBr2+等 。 价 键 理 论 对

42、它 们 的 结构 给 予 了 说 明 。n Cu+的 价 层 电 子 分 布 ： 2021-4-29 50 n 从 Cu+的 价 电 子 轨 道 的 电 子 分 布 可 以 看 出 ， Cu+与 配 体 形 成 配 位 数 为 2的 配 合 物 时 ， 它 可 以 提 供一 个 4s轨 道 和 一 个 4p轨 道 来 接 受 配 体 提 供 的 电 子对 。 按 杂 化 轨 道 理 论 ， 为 了 增 强 成 键 能 力 ， 并 形成 结 构 匀 称 的 配 合 物 ， Cu+的 4s和 4p轨 道 混 合 起来 组 成 两 个 新 的 杂 化 轨 道 ， 即 sp杂 化 轨 道 。 以 sp

43、杂 化 轨 道 成 键 的 配 合 物 的 空 间 构 型 为 直 线 型 ， 键角 180 。 如 Cu(NH3)2+， 它 的 电 子 构 型 如 下 ： 2021-4-29 51Ag(NH3)2+的 空 间 构 型 为 直 线 形 。sp杂 化 4d 5s 5pAg+ 4dAgCl2-， CuCl2-等 都 是 直 线 形 分 子 。 2021-4-29 52 n 2. 配 位 数 为 3的 配 合 物n 配 位 数 为 3的 配 合 物 不 是 很 多 ， 常 见 的 有 BF3， 价 键 理 论 认为 B3+的 电 子 构 型 如 下 ：n B3+与 配 体 形 成 配 位 数 为

44、3的 配 合 物 时 ， 它 可 以 提 供 一 个 2s轨 道 和 二 个 2p轨 道 来 接 受 配 体 提 供 的 电 子 对 。 按 杂 化 轨 道理 论 ， 为 了 增 强 成 键 能 力 ， 并 形 成 结 构 匀 称 的 配 合 物 ，B 3+的 一 个 2s和 二 个 2p轨 道 混 合 起 来 组 成 三 个 新 的 杂 化 轨道 ， 即 sp2杂 化 轨 道 。 2021-4-29 53 n 根 据 表 12-4可 知 ， 以 sp2杂 化 轨 道 成 键 的配 合 物 ， 构 型 为 平 面 三 角 形 ， BF3的 电 子构 型 如 下 ： 2021-4-29 54 3

45、. 配 位 数 为 4的 配 合 物 (1) 四 面 体 型Zn(NH3)42+ sp3杂 化3d 4s 4pZn2+ 3d NH3 NH3 NH3 NH3Zn(NH3)42+的空 间 构 型 为 四面 体 。 2021-4-29 55 sp3杂 化 Cl- Cl- Cl- Cl- BeX42-、 FeCl4 - 都 是 四 面 体 形 分 子 。NiCl42-的 空 间 构 型 为 四 面 体 。3d 4s 4pNi2+ 3dNiCl42-NiCl42-形 成 配 合 物 前 后 ， 不 成 对 电 子 数 没 有减 少 ， 称 高 自 旋 配 合 物 。NiCl 42- 有 不 成 对 电

46、 子 ， 顺 磁 性 。 2021-4-29 56 顺 磁 性 与 反 磁 性 :顺 磁 性 ： 在 外 磁 场 中 诱 导 磁 矩 与 外 磁 场 相 同 ， 增强 外 磁 场 。 n 0 , 0 例 ： O2， NO， NO2 ， NiCl42-反 磁 性 ： 在 外 磁 场 中 诱 导 磁 矩 与 外 磁 场 相 反 ， 削弱 外 磁 场 。 n =0 , = 0物 质 的 磁 性 主 要 来 源 于 电 子 的 自 旋 磁 矩 。 B)2( nn磁 矩 ： 玻 尔 磁 子 n ： 未 成 对 电 子 数 -124B TJ10279 2021-4-29 57 (2) 配 位 数 为 4的

47、 平 面 正 方 形 配 合 物Ni(CN)42- 3d CN CN CN CN 3d 4s 4pNi2+ dsp2杂 化 4p4s3d 4p形 成 配 合 物 后 ， 不 成 对 电 子 数 减 少 ， 称 低 自 旋 配 合 物 。 2021-4-29 58 低 自 旋 与 高 自 旋 配 合 物 :Ni2+有 2个 不 成 对 电 子 ： BB 8)22(2 Ni(CN)42-没 有 不 成 对 电 子 ： 0如 ， Ni(CN)42-是 低 自 旋 配 合 物 。如 NiCl42-是 高 自 旋 配 合 物 。Ni 2+有 2个 不 成 对 电 子 ： BB 8)22(2 NiCl42

48、-有 2个 不 成 对 电 子 ： BB 8)22(2 形 成 配 合 物 后 ， 磁 矩 比 自 由 离 子 小 的 称 低 自 旋 配 合 物 ，形 成 配 合 物 后 ， 磁 矩 与 自 由 离 子 相 同 的 称 高 自 旋 配 合 物 。 2021-4-29 59 n 4. 配 位 数 为 6的 配 合 物n 配 位 数 为 六 的 配 合 物 空 间 构 型 大 多 为八 面 体 构 型 ， 常 用 的 杂 化 轨 道 方 式 为 d2sp3, sp3d2。n Fe3+ 的 价 电 子 轨 道 中 的 价 电 子 分 布 为 ： 2021-4-29 60FeF63- Fe3+ 3d

49、 4s 4p 4d3d sp3d2外 轨 型 杂 化 4dF- F- F- F- F- F-FeF63- FeF63 - 八 面 体 型 分 子 ，nsnpnd杂 化 称 外 轨 型 配 合 物 。高 自 旋 。 2021-4-29 61 Fe(CN)63- Fe3+ 3d 4s 4pFe(CN)63- Fe(CN)63- 八 面 体 型 分 子 。(n-1)dnsnp杂 化 称 内 轨 型 配 合 物 ， 低 自 旋 。 3d 4s 4pd2sp3内 轨 型 杂 化 3d 6个 CN- 提 供 6对 电 子 2021-4-29 62 Co(NH3)63+ (八 面 体 型 配 合 物 )06

50、623 4s3d3p3s:Co 电 子 组 态Co的 六 个 杂 化 轨 道 接 受 六 个 NH 3分 子 提 供 的 电 子 对 形成 八 面 体 型 配 合 物 。 低 自 旋 配 合 物 。 d2sp3内 轨 型 杂 化 3d 6个 NH3 提 供 6对 电 子3d 4s 4p离 子 电 子 组 态 ： 配 合 物 的 电 子 组 态 ： 2021-4-29 63 Co(CN)64- (八 面 体 型 配 合 物 )07622 4s3d3p3s:Co BB 87.3)23(3 自 由 离 子 BB 73.1)21(1 配 离 子 2p242p2*222 KK:CN ss配 合 物 的

51、电 子 组 态 ： 3d 4s 4pd2sp3内 轨 型 杂 化 3d 5s6个 CN 提 供 6对 电 子 2021-4-29 64 d电 子 数 与 配 合 物 构 型 的 大 致 关 系d电 子 数 构 型 杂 化 轨 道 配 位 数 37 正 八 面 体 d2sp3 68， 9 平 面 正 方 形 dsp2 410 正 四 面 体 sp 3 41,2 正 十 二 面 体 d4sp3 8正 四 面 体 sp3 备 注 线 性 分 子 sp 2 等 222 Hg,Cd,Zn 等 Au,Ag,Cu4 为 四 面 体 型-4FeCl 2021-4-29 65 内 轨 型 杂 化 与 外 轨 型

52、 杂 化 ：中 心 离 子 用 (n-1)d、 ns和 np轨 道 杂 化 形 成 的 配 合 物 ，叫 内 轨 型 配 合 物 。中 心 离 子 用 ns、 np和 nd轨 道 杂 化 形 成 的 配 合 物 ， 叫外 轨 型 配 合 物 。 内 轨 型 配 合 物 一 般 是 低 自 旋 ，外 轨 型 配 合 物 一 般 是 高 自 旋 。内 轨 型 配 合 物 稳 定 性 要 好 于 外 轨 型 配 合 物 。 2021-4-29 66 当 电 负 性 较 大 的 原 子 （ 如 氧 、 卤 素 等 ） 作 为 配 位原 子 时 ， 通 常 形 成 外 轨 型 配 合 物 ； 而 当 电

53、 负 性 较 小 的的 原 子 （ 如 CN-中 的 C） 作 为 配 位 原 子 时 ， 常 形 成 内轨 型 配 合 物 。 一 般 说 来 ， 卤 素 离 子 、 水 分 子 等 与 中 心 离 子 易 形成 外 轨 型 配 合 物 ， CN-、 NO2-易 形 成 内 轨 型 配 合 物 ，NH3随 中 心 离 子 不 同 既 有 外 轨 型 也 有 内 轨 型 。 中 心 离 子 的 电 荷 越 大 ， 越 易 形 成 内 轨 型 配 合 物 。例 如 Co(NH 3)62+是 外 轨 型 配 合 物 ， 而 Co(NH3)63+是内 轨 型 配 合 物 。 2021-4-29 67

54、 n 价 键 理 论 的 优 点 是 能 说 明 配 合 物 的 配 位 数 、 空 间构 型 、 磁 性 和 稳 定 性 。n 价 键 理 论 的 不 足 是 :n 不 能 定 量 说 明 配 合 物 的 性 质 如 吸 收 光 谱 ；n d9型 配 合 物 说 明 很 勉 强 。n 有 关 配 合 物 结 构 的 其 它 理 论 还 有 ： 晶 体 场 理 论 ， 分 子 轨 道 理 论 。 2021-4-29 68 配 合 物 的 解 离 常 数 和 稳 定 常 数 /cc /cc /ccK O243 O3O2O )Cu(NH )(NH)(Cu 4 不 稳Cu(NH3)42+ Cu2+

55、+ 4NH3 配 离 子 的 解 离 平 衡 4)(NH)(Cu )Cu(NH O3O2 O243O /cc /cc /ccK 稳Cu2+ + 4NH3 Cu(NH3)42+ OO /1 不 稳稳 KK 在 Cu2+溶 液 中 加 入 氨 水 ， 生 成 Cu(NH3)42+ 6.2.5 配 合 物 的 稳 定 性 2021-4-29 69 6.2.6 配 合 物 的 应 用配 合 物 及 其 配 位 化 学 在 以 下 几 个 方 面 有 非 常 广泛 的 应 用 。v 离 子 的 定 性 鉴 定v 电 镀 工 业v 冶 金 工 业v 生 物 医 学 2021-4-29 70 1. 离 子

56、的 定 性 鉴 定浓 氨 水 鉴 定 Cu2 Cu(NH3)42+ （ 深 蓝 色 ） KSCN鉴 定 Fe3 Fe(SCN)2+ （ 血 红 色 ） K 3Fe(CN)6鉴 定 Fe2 Fe3Fe(CN)62（ 滕 氏 蓝 沉 淀 ） K4Fe(CN)6鉴 定 Fe3 Fe4Fe(CN)63（ 普 鲁 士 蓝 沉 淀 ）近 代 通 过 结 构 分 析 普 鲁 士 蓝 和 滕 氏 蓝 为 组 成 和 结 构 相 同的 同 一 种 物 质 ， 分 子 式 为 KFe Fe(CN)6H2O 2021-4-29 71 利 用 螯 合 剂 与 某 些 金 属 离 子 生 成 有 色 难 溶 的 螯合

57、物 ， 作 为 检 验 这 些 离 子 的 特 征 反 应 。 例 如 丁 二肟 是 Ni2 的 特 效 试 剂 ， 它 与 Ni作 用 ， 生 成 鲜 红 色 的二 (丁 二 肟 )合 镍 内 配 盐 。附 图 6.7 二 (丁 二 肟 )合 镍 配 合 物 的 结 构 2021-4-29 72 2. 电 镀 工 业 方 面在 电 镀 铜 工 艺 中 ， 一 般 不 直 接 用 CuSO4溶 液 作 电 镀液 ， 而 常 加 入 配 位 剂 焦 磷 酸 钾 (K2P2O7)， 使 形 成Cu(P2O7)26-配 离 子 。 电 镀 液 中 存 在 下 列 平 衡 ：Cu(P2O7)26 =

58、Cu2+ 2P2O74Cu2+的 浓 度 降 低 ， 在 镀 件 (阴 极 )上 Cu的 析 出 电 势 代数 值 减 小 ， 同 时 析 出 速 率 也 可 得 到 控 制 ， 从 而 有 利于 得 到 较 均 匀 、 较 光 滑 、 附 着 力 较 好 的 镀 层 。在 电 镀 工 艺 中 ， 为 了 使 金 属 离 子 保 持 恒 定 的 低 浓 度水 平 。 一 般 利 用 配 合 物 的 特 性 使 金 属 离 子 形 成 配 离子 。 2021-4-29 73 3. 冶 金 工 业 方 面用 合 适 的 配 位 体 溶 液 直 接 把 金 属 从 矿 物 中 浸 取 出来 ， 再

59、用 适 当 的 还 原 剂 将 配 合 物 还 原 为 金 属 。 也称 为 湿 法 冶 金 。例 如 镍 的 提 取 ：NiS + 6NH3 Ni(NH3)62+ + S2Ni(NH3)42+ + H2 Ni(粉 ) + 2NH4+ + 4NH3加 压 加 压又 如 废 旧 材 料 中 金 的 回 收4Au + 8CN + 2H 2O + O2 4Au(CN)2 + 4OH2Au(CN)2 + Zn 2Au + Zn(CN)42 2021-4-29 74 4. 生 物 医 学 方 面例 如 以 Mg2+为 中 心 的 大 环 配 合 物 叶 绿 素 能 进 行 光 合 作 用 ， 将太 阳

60、能 转 变 成 化 学 能 。 以 Fe2 为 中 心 的 卟 啉 配 合 物 血 红 素 能输 送 O2， 而 煤 气 中 毒 是 因 为 血 红 素 中 的 Fe2 与 CO生 成 了 更稳 定 的 配 合 物 而 失 去 了 运 输 O2的 功 能 。 能 固 定 空 气 中 N2的 植物 固 氮 酶 是 铁 和 钼 蛋 白 质 配 合 物 。铅 中 毒 主 要 损 害 神 经 系 统 、 消 化 系 统 、 造 血 系 统 和 肾 脏 。 我国 儿 童 铅 中 毒 比 例 很 高 。在 医 药 方 面 ， 顺 铂 Pt(NH3)2Cl2具 有 抗癌 的 作 用 ， EDTA的 钙 钠

61、盐 是 排 除 人 体内 Hg、 Pb、 Cd等 有 毒 金 属 和 U、 Th、Pu等 放 射 性 元 素 的 高 效 解 毒 剂 等 等 。Pb 2+ +Ca(edta) 2- =Pb(edta) 2- +Ca 2+ 附 图 6.8 顺 铂 的 结 构 2021-4-29 75 6.3 无 机 材 料 基 础 (自 学 )材 料 是 人 类 赖 以 生 存 和 生 产 的 物 质 基 础 。 材 料 发展 的 历 史 反 映 了 人 类 社 会 发 展 的 文 明 史 。 新 材 料的 研 究 和 开 发 已 被 认 为 是 当 今 社 会 发 展 的 三 大 支柱 之 一 。材 料 的

62、品 种 繁 多 ， 材 料 的 分 类 方 法 主 要 有 两 种 。根 据 用 途 结 构 材 料 ： 以 强 度 为 特 征 ， 如 建 筑 、 构 件功 能 材 料 ： 以 光 、 电 、 磁 、 热 等 性 能 为 特 征 的 材 料化 学 组 成 金 属 材 料无 机 非 金 属 材 料有 机 高 分 子 材 料复 合 材 料 2021-4-29 76 6.3.1 金 属 和 合 金 材 料金 属 材 料 的 优 点 ： 良 好 的 导 电 、 传 热 性 、 高 的 机 械强 度 ， 较 为 广 泛 的 温 度 使 用 范 围 ， 良 好 的 机 械 加 工性 能 等 。金 属 材

63、 料 的 缺 点 ： 易 被 腐 蚀 和 难 以 满 足 高 新 技 术 更 高温 度 的 需 要 。思 考 ： 911事 件 中 纽 约 世 贸 大 厦 坍 塌 的 原 因 ？合 金 钢 强 度 经 得 起 12级 台 风 、 各 种 龙 卷 风 的 袭 击 ， 也 耐得 住 地 震 、 雷 电 或 爆 炸 的 侵 扰 。 但 其 优 良 的 导 热 性 ， 使他 经 不 起 高 温 ， 整 体 变 软 ， 促 成 大 厦 迅 速 倒 塌 。 2021-4-29 77 1 合 金 的 基 本 结 构 类 型 金 属 固 溶 体一 种 溶 质 元 素 （ 金 属 或 非 金 属 ） 原 子 溶

64、 解 到 另 一 种 溶 剂 金属 元 素 （ 较 大 量 的 ） 的 晶 体 中 形 成 一 种 均 匀 的 固 态 溶 液 ，这 类 合 金 称 为 金 属 固 溶 体 。 金 属 固 溶 体 可 分 为 置 换 固 溶 体和 间 隙 固 溶 体 。 例 如 钒 、 铬 、 锰 、 镍 和 钴 等 元 素 与 铁 都 能形 成 置 换 固 溶 体 ； 而 氢 、 硼 、 碳 和 氮 与 许 多 副 族 金 属 元 素能 形 成 间 隙 固 溶 体 。 (a)纯 金 属 溶 质 原 子溶 剂 原 子图 6.12 金 属 固 溶 体 晶 格 示 意 图(b)置 换 固 溶 体 (c)间 隙 固

65、 溶 体 2021-4-29 78 金 属 化 合 物当 合 金 中 加 入 的 溶 质 原 子 数 量 超 过 了 溶 剂 金 属 的 溶解 度 时 ， 除 能 形 成 固 溶 体 外 , 同 时 还 会 出 现 新 的 相 ，这 第 二 相 可 以 是 另 一 种 组 分 的 固 溶 体 ， 而 更 常 见 的是 形 成 金 属 化 合 物 。金 属 化 合 物 种 类 很 多 ， 从 组 成 元 素 来 说 可 以 由 金属 元 素 与 金 属 元 素 ， 也 可 以 由 金 属 元 素 和 非 金 属元 素 组 成 。 前 者 如 Mg2Pb、 CuZn 等 ； 后 者 如 硼 、碳

66、和 氮 等 非 金 属 元 素 与 d区 金 属 元 素 形 成 的 化 合 物 ，分 别 称 为 硼 化 物 、 碳 化 物 、 氮 化 物 等 。 2021-4-29 79 碳 化 物碳 能 和 大 多 数 元 素 形 成 化 合 物 。 碳 与 电 负 性 比 碳 小 的 元 素 形成 的 二 元 化 合 物 ， 除 碳 氢 化 合 物 外 ， 称 为 碳 化 物 。 离 子 型 碳 化 物指 活 泼 金 属 的 碳 化 物 ， 如 碳 化 钙 (CaC2)， 熔 点 较 高 (2300 )，工 业 产 品 叫 电 石 。 共 价 型 碳 化 物非 金 属 硅 和 硼 的 碳 化 物 ， 如 碳 化 硅 (SiC)、 碳 化 硼 (B4C)。 熔点 高 (分 别 为 2827 、 2350 )、 硬 度 大 ， 为 原 子 晶 体 。 金 属 型 碳 化 物由 碳 与 钛 、 锆 、 钒 、 铌 、 钽 、 钼 、 钨 、 锰 、 铁 等 d区 金 属 形成 ， 例 如 WC、 Fe 3C等 。 这 类 碳 化 物 的 共 同 特 点 是 具 有 金 属光 泽 ， 能 导 电 导