第8章配位化合物 联系客服

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成多电荷阴离子形式,ATP同Mg2+、Ca2+、Na+、K+生成的配合物是ATP酶的重要底物,该酶能催化ATP的水解,反应中放出的能量被用来驱动多种过程,其中的能量转换作用对于细胞中信息的传递和储存非常重要。基于酶作为生物催化剂的重要生理功能,金属酶在理论上和应用上都是一个很有发展前景的研究领域。

金属离子与生物大分子结合后,常常会发生明显的生物化学效应,人们对金属离子及其配合物与核酸及核苷酸相互作用研究的兴趣正迅速上升。近年来,对金属与核酸相互作用的研究表明,核酸在结构、功能,甚至生物催化上发挥的重要作用往往离不开金属离子。如环境中重金属中毒,部分源于重金属离子与核酸之间的配位。配位的重金属会干涉金属蛋白的正常调节功能,从而干涉基因的正常表达。如果根据天然金属调节蛋白在基因表达中的功能,设计出新的能与重金属特异性结合的配体,它们能像蛋白质那样捕获这些有害的重金属离子,就可以阻止重金属离子发挥毒性作用。重金属与核酸相互作用的研究也是成功开发顺铂类抗癌药物的基础,1969年Rosenberg B发现了顺二氯〃二氨合铂(II)(顺铂)具有广谱且较高的抗癌活性并应用于临床,开辟了金属配合物抗癌药物研究的新领域。近十几年来对有机锡配合物抗癌活性及其与DNA作用机理的研究表明,只有当化合物的中间体能与DNA形成“多点挂钩、柔顺契合、最大成键”时,才能使药物分子有效地与DNA稳定键合,从而造成DNA难以修复的损伤,发挥其抗癌作用。在对配合物与DNA作用机制深入了解的基础上,可以进一步设计、合成具有广谱、高效、低毒、抗癌活性强的抗癌新药。因此,研究金属离子(配合物)对核酸序列、构型、区域等的选择性识别将对新型金属药物的设计产生重要影响,将加快人们对于各种金属蛋白、金属酶的设计、构筑和合成的步伐。将生物无机化学与生物工程结合起来,在常温常压下生产具有生物功能的化工产品将是化学工业的新方向。

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本章小结

配合物是形成体与配位体按一定的组成或空间构型通过配位键所形成的化合物 配位化合物的基本概念 组成 内界形成体又称中心离子或原子,是具有价层空轨道,能够接受配位体提供的孤对电子的金属离子或原子,位于配离子的中心,是配合物的核心部分。 配合物中与形成体以配位键结合的含有孤对电子的阴离子或中性分子。其中与形成体配位成键的原子称为配位原子,配位原子数称为配位数 。 命名①先阴离子后阳离子,以“酸”或“化”相连,外界为H+用“酸”字结尾; ②先配位体后形成体,以“合”相连; ③配位体顺序:先无后有,先阴后中,先A后B,先少后多。 外界配位体 配位化合物 配位化合物的价健理论 配合物中的配位键:中心离子空的杂化轨道与配位原子具有孤对电子的原子轨道相互重叠成键,以L→M表示。 轨道杂化与配合物空间构型:sp杂化直线型,sp3杂化正四面体型,dsp2杂化平面正方形,sp3d 2或d 2sp3杂化正八面体型。 外轨配合物:形成体采用外层的空轨道ns、np、nd杂化成键,形成外轨配位物; 内轨配合物:形成体采用(n-1)d、ns、np空轨道杂化成键,形成内轨配合物。 内轨配合物较稳定。 配位平衡 ??不稳定常数Kd:又称解离常数,Kd越大,配离子越不稳定; ?越大,配离子越稳定 稳定常数Kf?:又称形成常数,Kf应用:比较同类型配合物的稳定性,计算配合物溶液中离子浓度。 螯合物:由多齿配位体中多个配位原子同时和一个形成体键合形成的具有环螯合物 状结构的配合物。 螯合物具有特殊稳定性的作用,通常称为螯合效应。螯合物中所含的环越多其稳定性越高,螯合环中以五元环和六元环最为稳定。 配合物的应用:在无机化学、分析化学、电镀、环境保护、配位催化等的应用

复习思考题

8-1 什么叫配合物?配合物与简单化合物有什么不同?简单化合物与螯合物有什么不

同?

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8-2 配合物的内界和外界的化学键属于何种类型? 8-3 内轨配位键和外轨配位键有何区别? 8-4 解释下列名词,并举例说明:

(1)配合物形成体;(2)配位体;(3)配位原子;(4)配位数;(5)配合物的内界、外界;(6)外轨配合物;(7)内轨配合物;(8)螯合剂。

8-5 下列配离子中哪个为平面正方形构型?哪个为正四面体构型?哪个为正八面体构

型?那些为外轨配合物?哪些为内轨配合物?

[Zn(NH3)4]2+ ; [Co(H2O)6]2+ ; [Cu(NH3)4]2+ ; [Fe(CN)6]3 ; [HgI4]2。

8-6 试解释下列事实:

(1)[Fe(CN)4]2+配离子为平面正方形,[Zn(NH3)4]2+配离子为正四面体。 (2)[Cu(NH3)4]SO4的深蓝色溶液中加入H2SO4,溶液的颜色变浅。 (3)Hg2+能氧化Sn2+,但在过量I存在下,Sn2+不能被氧化。

(4)用NH4SCN溶液检出Co2+时,如有少量Fe3+存在,需加入NH4F。 (5)铜片在HCl中不会溶解,但却不能用铜器来盛放氨水。

习 题

一、选择题(将正确答案的标号填入括号内) 8.1 下列离子不能成为中心离子的是( )。

(A) Cu2+;

(B) Fe3+;

(C)Ag+;

(D)NH4+。

8.2 与中心离子通过配位键相结合的中性分子或阴离子叫做( )。

(A) 配离子;

(B) 配位体;

(C)配合物; (D)反离子。

8.3 配合物[Pt(CN)4(NO2)I]2 中心离子Pt3+的配位数为( )。

(A) 4; (B) 6; (C)7; (D)3。 8.4 EDTA与金属离子形成的螯合物,配位数是( )。

(A) 1; (B) 2 ; (C)4; (D)6。

8.5 AgCl在下列溶液中(浓度均为1mol·L-1)溶解度最大的是( )。

(A) 氨水; (B) Na2S2O3 ; (C) KI; (D) NaCN。 8.6 在Na[Ag(CN)2]溶液中,下列说法正确的是( )。

(A) c (CN) =2c (Ag+),c (Na+) = c ([Ag(CN)2]);

(B) c (CN)>2c (Ag+),c (Na+)<c ([Ag(CN)2]);

(C) c (CN)<c (Ag+),c (Na+)>c ([Ag(CN)2]);

(D) c (CN)>2c (Ag+),c (Na+)>c ([Ag(CN)2])。

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8.7 下列具有相同配位数的一组配合物是( )。

(A) [Co(en)3]Cl3,[Co(en)2(NO2)2]; (B) K2[Co(NCS)4],K3[Co(C2O4)2Cl2]; (C) [Pt(NH3)2Cl2],[Pt(en)2Cl2]2+; (D) [Cu(H2O)2Cl2],[Ni(en)2(NO2)2]。 8.8 关于内轨与外轨配合物,下列说法不正确的是( )。

(A) 中心离子(或原子)在形成外轨配合物时,是ns、np或外层ns、np、nd轨道杂化;

在形成内轨配合物时,是(n-1)d、ns、np轨道杂化;

(B) 形成外轨配合物时,中心离子(或原子)的d电子排布不变,而形成内轨配合物时,

中心离子(或原子)的d电子常发生重排;

(C) 同一中心离子形成相同配位数的配离子时,内轨配合物比外轨配合物更稳定; (D) 同一中心离子形成相同配位数的配离子时,外轨配合物比内轨配合物更稳定。 8.9 下列各电对中,电极电势代数值最小的是( )。

(A)? ? (Hg2/Hg) ; (B)? ? (Hg(CN)42/Hg);

(C)? ? (HgCl42/Hg); (D)? ? ( HgI42/Hg)。

8.10 向[FeF6]3溶液中加入盐酸,溶液由无色变为黄色的变化称为( )。

(A) 螯合效应; (B) 同离子效应; (C)酸效应; (D)配位效应。 8.11 鉴定溶液中的Fe3+,下列可选择的试剂是( )。

(A) F; (B) K3[Fe(CN)6]; (C)SCN; (D)NH3。 8.12 反应AgCl(s)+2NH3

??-

[Ag(NH3)2]++Cl-的标准平衡常数是( )。

??Ksp; (B) K稳/Ksp; (C)K稳+Ksp; (D)K稳-Ksp。 (A) K稳·

8.13 反应[Ag(NH3)2]++I-

??????

2NH3+AgI↓的标准平衡常数是( )。

??Ksp); (C)K稳+Ksp; (D)K稳-Ksp。 (A) K稳/Ksp; (B) 1/(K稳·

8.14 已知K稳([Hg(CN)4]2-) = 2.5×1041, K稳([HgCl4]2-) = 9.1×1015, K稳([HgI4]2-) =

1.9×1030。下列各电对中,标准电极电势代数值最小的是( )。

(A) Hg2+/Hg ; (B) [Hg(CN)4]2/Hg; (C)[HgCl4]2/Hg ; (D)HgI4]2/Hg。

???????8.15 下列说法错误的是( )。

(A) [Fe(SCN)6]3比[FeF6]3易获得电子; (B) [Ag(NH3)2]+比Ag+易获得电子;

(C)加酸可以破坏配离子[FeF6] 3; (D)AgBr可以溶于Na2S2O3溶液。

二、 是非题:(对的划?,错的划?)

8.16 配合物中,配位体的总数就是中心离子的配位数。 ( )

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