金属错合物错合物之形成单牙基与多牙基配位数四.DOCVIP

12-5 金屬錯合物 一、錯合物之形成 二、單牙基與多牙基 三、配位數 四、錯合物的鍵結 五、錯合物的異構物 六、錯離子存在之推測 七、錯離子的應用 八、自然界的錯合物 return] 1.??? 意義：以一個金屬原子或陽離子為中心，利用其空價軌域與具有孤對電子（lone pair，或稱未共用電子對）之陰離子或極性分子相結合成複雜的帶電荷或中性原子團稱為錯合物習慣上以[ ]表示錯離子或錯合物之存在如錯合物：[Co(NH3)6]Cl3、K3[Fe(CN)6]、K4[Fe(CN)6]等錯離子：[Ag(NH3)2]+、[AlF6]3- 2.??? 中心原子 (1)???? 條件 (具低能量的空價軌域，方能與配基所提供之電子形成配位供價鍵→路易士酸 (電荷密度大(即離子半徑小、電荷大) (2)???? 常見的中心原子 (中性原子：Ni(CO)4 (金屬陽離子：[Ag(NH3)2]+ 3.??? 配基 (1)???? 定義：與中心原子結合之周圍分子或離子稱為配基如[Cu(NH3)4]2+錯離子中，中心原子為Cu2+；配基為NH3 (2)???? 條件：具有未共用電子對→路易士鹼 (3)???? 種類 (中性分子：需滿足極性分子及具有未鍵結電子對例：NH3、H2O、CO (陰離子：全部皆可作為配基例：X-、OH-、CN-、C2O42-......... (陽離子：除NO+外，一般均不可作配基 ? 二、單牙基與多牙基 [return] 1.??? 單牙基：與中心原子相結合的地方只有一處的配基稱為單牙基如 NH3、F-、Cl-、CO、CN-、H2O等 2.??? 多牙基：與中心原子相結合處不只一處的配基稱之多牙基與金屬所形成之錯合物稱為鉗合物(chelate) (1)???? 雙牙基：可提供二對lone pair與中心原子結合如 C2O42-(草酸根)、乙二胺(H2NCH2CH2NH2，簡寫為en)、碳酸根(CO32-)、酒石酸根(C4H4O62-)、硫酸根(SO42-)參閱課本p.89例：以草酸溶液去除鐵銹時所形成之可溶性錯離子[Fe(C2O4)3]3-參閱課本p.906H2C2O4+Fe2O3.nH2O→2[Fe(C2O4)3]3-+(3+n)H2O+6H+ (2)???? 六牙基：可提供六對lone pair與中心原子結合(即與中心原子結合處有六處)，如 乙二胺四乙酸根(ethylenediaminetetraacetate，簡寫EDTA)參閱課本p.89 三、配位數 [return] 1.??? 定義：中心原子所吸引之未共用電子對數目或中心原子與配基相結合處之原子總數稱之 2.??? 判定方法 (1)???? 電荷法：通常為中心原子離子電荷數之二倍如 M+為 ，M2+為 ，M3+、M4+為 Pt4+配位數為6，[PtCl62-] Note1配位數2~12皆有，但高中化學只討論2、4、6之配位數 Note2同一種金屬原子或離子可能形成不同種類的錯合物，故其配位數並非固定不變例如在[CoCl4]2-中，Co2+的配位數為4[Co(H2O)6]2+中，Co2+的配位數為6 (2)???? 定義法：以錯離子符號[ ]尋找之 ? 四、錯合物的鍵結 [return] 1.??? 錯合物的鍵結方式 (1)???? 離子鍵中心原子(陽離子)與配基(陰離子)主要以靜電引力結合者稱之如[AlF6]3-中之結合是以Al3+與F-間之離子鍵結 (2)???? 配位共價鍵中心原子提供空價軌域與配基(陰離子或極性分子)的lone pair結合者稱之如[Fe(CN)6]3-與[Ag(NH3)2]+ 2.??? 內錯及外錯、順磁性及反磁性 (1)???? 內軌域錯合物(inner orbital complex，簡稱內錯)(以內層d軌域鍵結如[Co(NH3)6]3+ ? ? ? ? (2)???? 外軌域錯合物(outer orbital complex，簡稱外錯)(以外層d軌域鍵結如[CoF6]3- ? ? ? ? (3)???? 錯離子的順磁性及反磁性(或稱逆磁性) (意義 (一物質置於磁場中，可被磁場感應顯現磁性並被吸引；若磁場消失，磁性亦消失，則稱此物質為順磁性物質 (一物質置於磁場中，不被磁場感應，並排斥磁場，則稱此物質為反磁性物質 (條件 (順磁性：原子軌域含未成對電子者如[CoF6]3-、[Cr(NH3)6]3+、[NiCl4]2-、[Fe(CN)6]4- (反磁性：原子各軌域電子已成對如[Co(NH3)6]3+、[Ni(CN)4]3-、[Ag(NH3)2]+、[Fe(CN)6]3- 3.??? 常見錯離子或錯合物之混成軌域及形狀 (1)???? 配位數=2：sp鍵結，直線形[A