第4章配位化合物1.为什么顺铂的水解产物Pt(OH),(NH),能与草酸反应生成Pt(NH)C.0,而其几何异构体却不能?哪一种异构体有极性,哪一种没有极性?哪一种水溶性较大?解:双齿配体C0的碳链短,不可能对位配位,所以只可能与顺铂反应。顺铂结构不对称所以有极性,而反式则无极性。顺铂在水中的溶解度大。2.将等物质的量黄色CoCl,·6NHs、紫红色CoCl,·5NHs、绿色CoCl,:4NH,和紫色CoCl,·4NH四种配合物溶于水,加入硝酸银,立即沉淀的氯化银分别为3、2、1、1mol,请根据实验事实推断它们所含的配离子的组成。它们的电导之比呈现什么定量关系?解:黄色:[Co(NH)。JC1紫红色:[Co(NH),C1]C12绿色(顺):[Co(NH),C1,JC1紫色(反):[Co(NH),C1,JC1电导之比=4:3:2:23.八面体配合物RuC1,(H,O),和RuCl,(H,O)各有几个立体异构体?实验证实后者的所有异构体经水解只转化成前者的某一种异构体A。从上述实验事实进行逻辑推论,画出A的结构式,并总结配合物水解反应的规律。解:各有2个CGIH,9H,07H,0反位效应次序:H,O0H,OH,oNO, >CI >NH,>H,0CIH,oCIqIH,%CIH297CIH,OH,OH0H,0CI4..给出下列配合物的名称和中心原子的氧化态:[Co(NH,),JC1,②K,[Co(NCS),]③H,[PtC1,][CrC1(NH),JCl③K,[Zn(OH)][PtCl(NH)]解:三氯化六氨合钴(III)②四异硫氰合钴(I)酸钾③六氯合铂(IV)酸④二氯化一氯三氨合铬(II)③四羟基合锌(I)酸钾③二氯二氨合铂(II)5.写出下列配合物的化学式:①氯化二氯一水三氨合钴(II)②六氯合铂(IV)酸钾③二氯四硫氰合铬(I)酸铵④二(草酸根)二氨合钴(III)酸钙②K,[PtCl.]解:①[CoC1(NH),(HO)JC③(NH),[CrC1,(SCN)J①Ca[Co(C,0,)(NH)]26.五种配合物的实验式相同:KCoC1,I,(NH)z,电导实验还表明它们的等浓度水溶液里的离
第 4 章 配位化合物 1. 为什么顺铂的水解产物 Pt(OH)2(NH3)2能与草酸反应生成 Pt(NH3)2C2O4,而其几何异构体却 不能?哪一种异构体有极性,哪一种没有极性?哪一种水溶性较大? 解:双齿配体C2O4 2-的碳链短,不可能对位配位,所以只可能与顺铂反应。顺铂结构不对称所 以有极性,而反式则无极性。顺铂在水中的溶解度大。 2. 将等物质的量黄色CoCl3·6NH3、紫红色CoCl3·5NH3、绿色CoCl3·4NH3和紫色CoCl3·4NH3 四种配合物溶于水,加入硝酸银,立即沉淀的氯化银分别为3、2、1、1mol,请根据实验事 实推断它们所含的配离子的组成。它们的电导之比呈现什么定量关系? 解: 黄色: [Co(NH3)6]Cl3 紫红色: [Co(NH3)5Cl]Cl2 绿色(顺): [Co(NH3)4Cl2]Cl 紫色(反): [Co(NH3)4Cl2]Cl 电导之比 = 4:3:2:2 3. 八面体配合物RuCl2(H2O)4 +和RuCl3(H2O)3各有几个立体异构体?实验证实后者的所有异构 体经水解只转化成前者的某一种异构体A。从上述实验事实进行逻辑推论,画出A的结构式, 并总结配合物水解反应的规律。 解:各有2个 反位效应次序: NO2 - >Cl- >NH3>H2O 4. 给出下列配合物的名称和中心原子的氧化态: ①[Co(NH3)6]Cl3 ②K2[Co(NCS)4] ③H2[PtCl6] ④[CrCl(NH3)3]Cl2 ⑤K2[Zn(OH)4] ⑥[PtCl2(NH3)2] 解: ① 三氯化六氨合钴(Ⅲ) ②四异硫氰合钴(Ⅱ)酸钾 ③六氯合铂(Ⅳ)酸 ④二氯化一氯三氨合铬(Ⅲ) ⑤四羟基合锌(Ⅱ)酸钾 ⑥二氯二氨合铂(Ⅱ) 5. 写出下列配合物的化学式: ①氯化二氯一水三氨合钴(Ⅲ) ②六氯合铂(Ⅳ)酸钾 ③二氯四硫氰合铬(Ⅲ)酸铵 ④二(草酸根)二氨合钴(Ⅲ)酸钙 解:①[CoCl2(NH3)3(H2O)]Cl ②K2[PtCl6] ③(NH4)3[CrCl2(SCN)4] ④Ca[Co(C2O4)2(NH3)2]2 6. 五种配合物的实验式相同:K2CoCl2I2(NH3)2,电导实验还表明它们的等浓度水溶液里的离
子数目跟等浓度的Na,SO,相同。写出结构式,给出中心原子的氧化态。解:中心原子的氧化态为+2。CGINHH,MH,NNH3H,NNHCIQNHNHH,NH,NCCI7.以下说法对不对?简述理由。①粗盐酸的黄色是Fe"的颜色。②晶体场稳定化能为零的配合物是不稳定的。③配合物中配体的数目称为配位数。④配位化合物的中心原子的氧化态不可能为零或负值。③羰基化合物的配体CO是用氧原子和中心原子结合的,因为氧的电负性比碳大。③同一种金属元素的配合物的磁性决定于该元素的氧化态,氧化态越高,磁矩就越大。Co(en)没有立体异构体。根据晶体场理论,Ni"的六配位八面体配合物按磁矩的大小可分为高自旋和低自旋两种。解:①不对,是FeC1,的颜色,因为Fe易与Cl'形成配合物。②不对,稳定化能为零只意味着d轨道分裂对其的稳定性无影响。③配位数=配体的数目×配体的齿数④当配合物如果有d-p反馈元键的形成,减少中心原子上负电荷的积累,则可形成稳定的配合物,如羰基化合物。③CO中由于0与C之间元配键的形成,使C带部分负电荷,所以羰基化合物中是由C与中心原子结合。③磁矩的大小取决于配合物中的未成对电子数,它与该元素的氧化态、配体的场强等因素有关。en双基配体只能在邻位配位,所形成的配合物没有对称面和对称中心,故存在一对对映异构体。无区别。Ni为d构型,在八面体场中的排布只有一种,即:(t2)(e)8.晶体场理论中平面四配位中八面体配位的d轨道分裂对比图如下:①定性说明为什么八面体结构中的dr和de轨道组在平面四配位结构中会分成两组?并给出d轨道符号。②按上图估计Ni(CN)2的磁矩,并与价键轨道理论的估计相对比。③实验证实镍的所有平面四边形配合物都是低自旋的,从上图应如何理解该事实?d,-d.-
子数目跟等浓度的Na2SO4相同。写出结构式,给出中心原子的氧化态。 解: 中心原子的氧化态为+2。 7. 以下说法对不对?简述理由。 ①粗盐酸的黄色是Fe3+的颜色。 ②晶体场稳定化能为零的配合物是不稳定的。 ③配合物中配体的数目称为配位数。 ④配位化合物的中心原子的氧化态不可能为零或负值。 ⑤羰基化合物的配体CO是用氧原子和中心原子结合的,因为氧的电负性比碳大。 ⑥同一种金属元素的配合物的磁性决定于该元素的氧化态,氧化态越高,磁矩就越大。 ⑦Co(en)3 3+没有立体异构体。 ⑧根据晶体场理论,Ni2+的六配位八面体配合物按磁矩的大小可分为高自旋和低自旋两种。 解:①不对,是FeCl4 -的颜色,因为Fe3+易与Cl-形成配合物。 ②不对,稳定化能为零只意味着d轨道分裂对其的稳定性无影响。 ③配位数 = 配体的数目×配体的齿数 ④当配合物如果有d-p反馈键的形成,减少中心原子上负电荷的积累,则可形成稳定的 配合物,如羰基化合物。 ⑤CO中由于O与C之间配键的形成,使C带部分负电荷,所以羰基化合物中是由C与中心 原子结合。 ⑥磁矩的大小取决于配合物中的未成对电子数,它与该元素的氧化态、配体的场强等因 素有关。 ⑦en双基配体只能在邻位配位,所形成的配合物没有对称面和对称中心,故存在一对对 映异构体。 ⑧无区别。Ni2+为d 8构型,在八面体场中的排布只有一种,即:(t2g) 6(eg) 2 8. 晶体场理论中平面四配位中八面体配位的d轨道分裂对比图如下: ①定性说明为什么八面体结构中的dr和d轨道组在平面四配位结构中会分成两组?并给出d 轨道符号。②按上图估计Ni(CN)4 2-的磁矩,并与价键轨道理论的估计相对比。③实验证实镍 的所有平面四边形配合物都是低自旋的,从上图应如何理解该事实?
解:①平面四配体结构中,在x轴和y轴上电子云密度较大的d轨道受到配体的排斥作用较大,因而轨道能量升得较高。②CN-为强场配体,△>P,所以电子排布情况为:(d)(d)(d)(d)无成单电子,故磁矩为零,与价键轨道理论的估计相符。③说明平面四边形结构中,不管是强场还是弱场,d轨道的分裂能通常都大于电子成对能P。上图也说明了平面四边形结构的分裂能>>八面体结构的分裂能
解:①平面四配体结构中,在 x 轴和 y 轴上电子云密度较大的 d 轨道受到配体的排斥作用较 大,因而轨道能量升得较高。 ②CN-为强场配体,△>P,所以电子排布情况为: 无成单电子,故磁矩为零,与价键轨道理论的估计相符。 ③说明平面四边形结构中,不管是强场还是弱场,d 轨道的分裂能通常都大于电子成对能 P。 上图也说明了平面四边形结构的分裂能>>八面体结构的分裂能。 2 2 2 2 ( ) ( ) ( 2 ) ( ) xy z dxz dyz d d