配位化合物

配位化合物

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配位化合物（coordination compound）简称配合物，也叫错合物、络合物，为一类具有特征化学结构的化合物，由中心原子或离子（统称中心原子）和围绕它的称为配位体（简称配体）的分子或离子，完全或部分由配位键结合形成。

包含由中心原子或离子与几个配体分子或离子以配位键相结合而形成的复杂分子或离子，通常称为配位单元。凡是含有配位单元的化合物都称做配位化合物。研究配合物的化学分支称为配位化学。

配合物是化合物中较大的一个子类别，广泛应用于日常生活、工业生产及生命科学中，近些年来的发展尤其迅速。它不仅与无机化合物、有机金属化合物相关连，并且与现今化学前沿的原子簇化学、配位催化及分子生物学都有很大的重叠。

目录

1术语 2历史 3基本组成 4命名方法 5命名规则

6价键介绍 7基本分类 8主要性质 9基本结构

? 构型 ? 异构现象 ? 立体异构 ? 几何异构 ? 光学异构 ? 结构异构

10理论 11反应

? 配体交换反应 ? 氧化还原反应

12应用

1术语编辑

讨论经典配位化合物时，常会提到以下的术语：

配位键、配位共价键：配位化合物中存在的化学键，由一个原子提供成键的两个电子，成为电子给予体，另一个成键原子则成为电子接受体。参见酸碱反应和路易斯酸碱理论。配位单元：化合物含有配位键的一部分，可以是分子或离子。配离子：含有配位键的离子，可以是阳离子或阴离子。内界、外界：内界指配位单元，外界与内界相对。配体、配位体、配位基：提供电子对的分子或离子。配位原子：配体中，提供电子对的原子。中心原子、金属原子：一般指接受电子对的原子。配位数：中心原子周围的配位原子个数。螯合物：含有螯合配体的配合物。

此外，含有多个中心原子的配合物称为多核配合物，连接两个中心原子的配体称为桥联配体，以羟基桥联的称为羟联，以氧基桥联的称为氧联。

2历史编辑

人们很早就开始接触配位化合物，当时大多用作日常生活用途，原料也基本上是由天然取得的，比如杀菌剂胆矾和用作染料的普鲁士蓝。最早对配合物的研究开始于1798年。法国化学家塔萨厄尔首次用二价钴盐、氯化铵与氨水制备出CoCl36NH3，并发现铬、镍、铜、铂等金属以及Cl、H2O、CN、CO和C2H4也都可以生成类似的化合物。当时并无法解释这些化合物的成键及性质，所进行的大部分实验也只局限于配合物颜色差异的观察、水溶液可被银离子沉淀的摩尔数以及电导的测定。对于这些配合物中的成键情况，当时比较盛行的说法借用了有机化学的思想，认为这类分子为链状，只有末端的卤离子可以离解出来，而被银离子沉淀。然而这种说法很牵强，不能说明的事实很多。

1893年，瑞士化学家维尔纳总结了前人的理论，首次提出了现代的配位键、配位数和配位化合物结构等一系列基本概念，成功解释了很多配合物的电导性质、异构现象及磁性。自此，配位化学才有了本质上的发展。维尔纳也被称为“配位化学之父”，并因此获得了1913年的诺贝尔化学奖。

1923年，英国化学家西季威克提出“有效原子序数”法则（EAN），提示了中心原子的电子数与它的配位数之间的关系。很多配合物，尤其是羰基配合物，都是符合该法则的，但也有很多不符合的例子。虽然这个法则只是部分反映了配合物形成的实质，但其思想却也推动了配位化学的发展。

现代的配位化学不再拘泥于电子对的施受关系，而是很大程度上借助于分子轨道理论的发展，开始研究新类型配合物如夹心配合物和簇合物。其中一个典型的例子便是蔡氏盐—K[Pt(C2H4)Cl3]。虽然该化合物早在1827年便已经制得，但直到1950年才研究清楚其中的反馈π键性质。

3基本组成编辑

旧称“络合物”。配位化合物由中心原子、配位体和外界组成，例如硫酸四氨合铜（Ⅱ）分子式为〔Cu（NH3）4〕SO4

配位化合物 。中心原子可以是带电的离子，如〔Cu（NH3）4〕SO4中的Cu2+。配体给出孤对电子或多个不定域电子，中心原子接受孤对电子或多个不定域电子，组成使二者结合的配位键。例如，K4[Fe（CN）6]、[Cu（NH3）4]SO4、[Pt(NH3)2Cl2]和[Ni(CO)4]都是配合物。其中：CN:-、∶NH3、和∶CO∶是配体，皆有孤对电子(∶)，Fe2+、Cu2+、Pt2+和Ni是中心原子，皆可接受孤对电子。配体和中心原子组成配位本体,列入方括弧中。配合物在溶液中发生部分离解，但仍趋向保持其本体。周期表中所有金属均可作为中心原子，其中过渡金属(见过渡元素)比较容易形成配合物。非金属也可作为中心原子。配体分为单齿配体和多齿配体两种。单齿只有一个配位原子，例如CN-、CO、NH3和Cl-均是单齿配体,配位原子分别是C、N和Cl,它们直接与中心原子键合。多齿有两个或两

个以上配位原子：乙二胺H2NCH2CH2NH2是双齿配体，配位原子是两个N原子；乙二胺四乙酸

根

（

简

称

EDTA4-）

(-OOCCH2)2N-CH2-CH2-N(CH2COO-)2是六齿配体,配位原子是两个N和四个羧基上的O。配体为负离子或中性分子，偶尔也有正离子(如NH2NH+)。带电荷的配位本体称为配离子，带正电荷的配离子称配阳离子,带负电荷的称配阴离子。配离子的电荷为金属离子和配体所带电荷之和，例如Fe2+和6CN-配位产生[Fe(CN)6]4-配阴离子,Cu2+和4NH3产生[Cu(NH3)4]2+配阳离子，它们各与带相反电荷的阳离子或阴离子组成配合物。中性配位本体就是配合物，例如Pt2+和2NH3及2Cl-产生[Pt(NH3)2Cl2];Ni和4CO产生[Ni(CO)4]。配合物可为单核或多核，单核只有一个中心原子；多核有两个或两个以上中心原子。上述配合物均为单核配合物；多核配合物如[(CO)3Fe(CO)3Fe(CO)3]。

配位化合物 4命名方法编辑

①命名配离子时，配位体的名称放在前，中心原子名称放在后。②配位体和中心原子的名称之间用“合”字相连。③中心原子为离子者，在金属离子的名称之后附加带圆括号的罗马数字，以表示离子的价态。④配位数用中文数字在配位体名称之前。⑤如果配合物中有多种配位体，则它们的排列次序为：阴离子配位

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