一个关于络合反应的化学问题.在判断离子共存时,说络合反应发生时离子不共存,什么是络合反应呀?还有什么是络合物呀?

Question

一个关于络合反应的化学问题.
在判断离子共存时,说络合反应发生时离子不共存,什么是络合反应呀?还有什么是络合物呀?

Answer 1

生成络合物 络合物之一 络合物通常指含有络离子的化合物,例如络盐[Ag(NH3)2]Cl、络酸H2[PtCl6]、络碱[Cu(NH3)4](OH)2等；也指不带电荷的络合分子,例如[Fe(SCN)3]、[Co(NH3)3Cl3]等.配合物又称络合物. 络合物的组成以[Cu(NH3)4]SO4为例说明如下： (1)络合物的形成体,常见的是过渡元素的阳离子,如Fe3+、Fe2+、Cu2+、Ag+、Pt2+等. (2)配位体可以是分子,如NH3、H2O等,也可以是阴离子,如CN-、SCN-、F-、Cl-等. (3)配位数是直接同中心离子(或原子)络合的配位体的数目,最常见的配位数是6和4. 络离子是由中心离子同配位体以配位键结合而成的,是具有一定稳定性的复杂离子.在形成配位键时,中心离子提供空轨道,配位体提供孤对电子. 络离子比较稳定,但在水溶液中也存在着电离平衡,例如： [Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3 因此在[Cu(NH3)4]SO4溶液中,通入H2S时,由于生成CuS(极难溶) 络合物之二 含有络离子的化合物属于络合物. 我们早已知道,白色的无水硫酸铜溶于水时形成蓝色溶液,这是因为生成了铜的水合离子.铜的水合离子组成为[Cu(H2O)4]2+,它就是一种络离子.胆矾CuSO4·5H2O就是一种络合物,其组成也可写为[Cu(H2O)4]SO4·H2O,它是由四水合铜(Ⅱ)离子跟一水硫酸根离子结合而成.在硫酸铜溶液里加入过量的氨水,溶液由蓝色转变为深蓝.这是因为四水合铜(Ⅱ)离子经过反应,最后生成一种更稳定的铜氨络离子[Cu(NH3)4]2+而使溶液呈深蓝色.如果将此铜氨溶液浓缩结晶,可得到深蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4,它叫硫酸四氨合铜(Ⅱ)或硫酸铜氨,它也是一种络合物. 又如,铁的重要络合物有六氰合铁络合物：亚铁氰化钾 K4[Fe(CN)6](俗名黄血盐)和铁氰化钾K3[Fe(CN)6](俗名赤血盐).这些络合物分别含的六氰合铁(Ⅱ)酸根[Fe(CN)6]4-络离子和六氰合铁(Ⅲ)酸根[Fe(CN)6]3-络离子,它们是由CN-离子分别跟Fe2+和Fe3+络合而成的. 由以上例子可见：络离子是由一种离子跟一种分子,或由两种不同离子所形成的一类复杂离子. 络合物一般由内界(络离子)和外界两部分组成.内界由中心离子(如Fe2+、Fe3+、Cu2+、Ag+等)作核心跟配位体(如H2O、NH3、CN-SCN-、Cl-等)结合在一起构成.一个中心离子结合的配位体的总数称为中心离子的配位数.络离子所带电荷是中心离子的电荷数和配位体的电荷数的代 以[Cu(NH3)4]SO4为例,用图示表示络合物的组成如下： 络合物的化学键：络合物中的络离子和外界离子之间是以离子键结合的；在内界的中心离子和配位体之间以配位键结合.组成络合物的外界离子、中心离子和配位体离子电荷的代数和必定等于零,络合物呈电中性 、络合物 【络合物】又称配位化合物.凡是由两个或两个以上含有孤对电子(或π键)的分子或离子作配位体,与具有空的价电子轨道的中心原子或离子结合而成的结构单元称络合单元,带有电荷的络合单元称络离子.电中性的络合单元或络离子与相反电荷的离子组成的化合物都称为络合物.习惯上有时也把络离子称为络合物.随着络合化学的不断发展,络合物的范围也不断扩大,把NH+4、SO24-、MnO-4等也列入络合物的范围,这可称作广义的络合物.一般情况下,络合物可分为以下几类：(1)单核络合物,在1个中心离子(或原子)周围有规律地分布着一定数量的配位体,如硫酸四氨合铜[Cu(NH3)4]SO4、六氰合铁(Ⅱ)酸钾K4[Fe(CN)6]、四羧基镍Ni(CO)4等,这种络合物一般无环状结构.(2)螯合物(又称内络合物),由中心离子(或原子)和多齿配位体络合形成具有环状结构的络合物,如二氨基乙酸合铜： 螯合物中一般以五元环或六元环为稳定.(3)其它特殊络合物,主要有：多核络合物(含两个或两个以上的中心离子或原子),多酸型络合物,分子氮络合物,π-酸配位体络合物,π-络合物等. 【配位化合物】见络合物条. 【中心离子】在络合单元中,金属离子位于络离子的几何中心,称中心离子(有的络合单元中也可以是金属原子).如[Cu(NH3)4]2+络离子中的Cu2+离子,[Fe(CN)6]4-络离子中的Fe2+离子,Ni(CO)4中的Ni原子等.价键理论认为,中心离子(或原子)与配位体以配位键形成络合单元时,中心离子(或原子)提供空轨道,是电子对的接受体. 【配位体】跟具有空的价电子轨道的中心离子或原子相结合的离子或分子.一般配位体是含有孤对电子的离子或分子,如Cl-、CN-、NH3、H2O等；如果一个配位体含有两个或两个以上的能提供孤对电子的原子,这种配位体称作多齿配位体或多基配位体,如乙二胺： H2N—CH2—CH2—NH2,三乙烯四胺：H2N—C2H4—NH—C2H4—NH—C2H4—NH2 等.此外,有些含有π键的烯烃、炔烃和芳香烃分子,也可作为配位体,称π键配位体,它们是以π键电子与金属离子络合的. 【络离子】见络合物条. 【内界】在络合物中,中心离子和配位体组成络合物的内界,通常写在化学式的[ 〕内加以标示,如： 【外界】络合物内界以外的组成部分称外界.如[Cu(NH3)4]SO4中的SO24-离子.外界离子可以是阳离子,也可以是阴离子,但所带电荷跟内界络离子相反.在络合物中外界离子与内界络离子电荷的代数和为零. 【配位数】在络合单元中,一个中心离子(或原子)所能结合的配位体的配位原子的总数,就是中心离子(或原子)的配位数.如[Fe(CN)6]4-中,Fe2+是中心离子,其配位数为4,二氨基乙酸合铜(见络合物)中Cu2+是中心离子,它虽然与两个二氨基乙酸离子络合,但是直接同它络合的共有4个原子(2个N原子,2个O原子),因此C2+的配位数也是4. 【配位原子】配位体中具有孤对电子并与中心离子(或原子)直接相连的原子. 【单齿配位体】又称单基配位体,是仅以一个配键(即孤电子对)与中心离子或原子结合的配位体.如[Ag(NH3)2]+中的NH3分子,〔Hgl4]2-中的I-离子,[Cu(H2O)4]2+中的H2O分子等. 【单基配位体】见单齿配位体条. 【多齿配位体】又称多基配位体,若一个配位体含有两个或两个以上的能提供孤电子对的原子,这种配位体就叫多齿配位体.如乙二胺H2CH2—CH2—H2,乙二胺四乙酸酸根离子(EDTA): 【多基配位体】见多齿配位体条. 【螯合物】见络合物条. 【螯环】螯合物中所形成的环状结构.一般以五元环和六元环为稳定. 【螯合剂】能够提供多齿配位体和中心离子形成螯合物的物质. 【螯合效应】对同一种原子,若形成螯合物比单基配位体形成的络合物(非螯合物)要更加稳定,这种效应称作螯合效应.螯合物一般以五元环、六元环为最稳定,且一个络合剂与中心离子所形成的螯环的数目越多就越稳定.以铜离子Cu2+和氨分子及胺类形成的络合物为例： 【内轨型络合物】价键理论认为中心离子(或原子)和配位体以配位键结合,中心离子(或原子)则以杂化轨道参与形成配位键.若中心离子(或原子)以(n—1)d、ns、np轨道组成杂化轨道与配位体的孤对电子成键而形成的络合物叫内轨型络合物.如〔Fe(CN)6]4-离子中Fe2+以d2sp3杂化轨道与CN-成键；[Ni(CN)4]2-离子中Ni2+以dsp2杂化轨道与CN-成键.内轨型络合物的特点是：中心离子(或原子)的电子层结构发生了变化,没有或很少有末成对电子,因轨道能量较低,所以一般内轨型络离子的稳定性较强.