PPT《配位数的确定》

结构基元及每个晶胞中结构基元 的数目: NaCl, 4个;

Na和Cl离子的配位数都是6;

立方ZnS型离子晶体:所属晶系: 立方;

点阵: 立方F;

结构基元及每个晶胞中结构基元的数目: ZnS, 4个;

Zn和S离子的配位数都是4;

CaF2型离子晶体:所属晶系: 立方;

点阵: 立方F;

结构基元及每个晶胞中结构基元的数目: CaF2, 4个;

Ca和F离子的配位数分别是8和4;

三、在配位化合物(简称配合物)中 影响配位数的因素如下 :

1、中心原子的大小

2、中心原子的电荷

3、配体的性质 中心原子的大小 中心原子的最高配位数决定于它在周期表中的周次. 在周期表内,第1周期元素的最高配位数为2;

第2周期元素的最高配位数为4;

第3周期为6,以下为

8、10. 最高配位数是指在配合物中,中心原子周围的最高配位原子数,实际上一般可低于最高数. 在实际中第1周期元素原子的配位数为2,第2周期不超过4.除个别例外,第

3、4周期不超过6,第

5、6周期为8. 最常见的配位数为4和6,其次为

2、

5、8.配位数为奇数的通常不如偶数的普遍. 中心原子的电荷 中心原子的电荷高,配位数就大.例如,等电子系列的中心原子Ag+、Cd2+和In3+与Cl-分别生成配位数为

2、4和6的【AgCl2】-、【CdCl4】2-和【InCl6】3-配离子.同一元素不同氧化态的离子常具有不同的配位数,例如,二价铂离子Pt2+的配位数为4,而4价铂离子配位数Pt4+为6. 这是因为中心离子的电荷愈高,就需要愈多的配体负电荷来中和. 中心原子的成键轨道性质和电子构型 从价键理论的观点来说,中心原子成键轨道的性质决定配位数,而中心原子的电子构型对参与成键的杂化轨道的形成很重要,例如,Zn2+和Cu+离子的5个3d轨道是全满的,适合成键的是一个4s和3个4p轨道,经sp3杂化形成4个成键轨道,指向正四面体的四个角. 因此,Zn2+和Cu+与CN-生成配位数为4的配离子【Zn(CN)4】2-和【Cu(CN)4】3-,并且是正四面体构型. 配体的性质 同一氧化态的金属离子的配位数不是固定不变的,还取决于配体的性质. 例如,Fe3+与Cl-生成配位数为 4的【FeCl4】-,而与F-则生成配位数为 6的【FeF6】3-.这是因为 Fe3+从每个体积较大而较易极化的Cl-接受的电荷要大于体积较小而较难极化的F-.配合物的中心原子与配体间键合的性质,对决定配位数也很重要.在含F-的配合物中,中心原子与电负性很高的F-间的键合主要是离子键.如在B3+、Fe3+和Zr4+与F-的配合物中,随着中心原子半径的增加,配位数分别为

4、6和7,主要受中心原子与配体的半径比的限制.很多配合物的中心原子与配体(例如CN-、SCN-、Br-、I-、NH3和CO等)间主要形成共价键,它们的配位数决定于中心原子成键轨道的性质. 配位场理论认为中心原子的内层轨道受周围配体的影响,也即关系到配位数.例如,Ni2+离子与H2O和NH3等具有小的相互排斥力的弱场配体,生成配位数为 6的【Ni(H2O)6】2+和【Ni(NH3)6】2+等八面体配离子;

与Br-和I-等具有大的相互排斥力的弱场配体则趋向于生成配位数为4的【NiBr4】2-和【NiI4】2-等正四面体配离子;

与CN-等强场配体则生成配位数为4的【Ni(CN)4】2-平面正方形配离子. 中心离子(或原子)同单基配体结合的数目就是该中心离子(或原子)的配位数.例如[Cu(NH3)4]SO4中Cu离子的配位数为4,[Co(NH3)2(HO)4]Cl中Co离子的配位数为6.中心离子(或原子)同多基配体配合时,配位数等同于配位原子数目,例如[Cu(en)]中的乙二胺(en)是双基配体,因此Cu离子的配位数为4. 中心离子的配位数一般是