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📜  配位化合物的命名

📅  最后修改于: 2022-05-13 01:56:14.863000             🧑  作者: Mango

配位化合物的命名

过渡金属形成络合物的能力称为配位化合物。这种性质不仅适用于过渡金属，也适用于其他一些金属。 Werner 在 1893 年是第一位提出配位化合物理论的科学家，并提出了金属离子的初级和次级价的概念。

什么是配位化合物？

配位化合物用于提取金属、分析（定性或定量分析）、化学（如颜色测试、滴定等）、无机化学（可用于从物质或任何物体中去除有毒物质），甚至用于化疗的治疗，可用于制备各种药物。它也可以用作催化剂。

例如四羰基镍[Ni(CO) 4 ]，其中CO分子通过提供孤对电子通过配位键连接到中心镍原子，是一种配位化合物。

配合物的类型

有以下三种类型的复合物-

  1. 阳离子络合物——络合物离子带有净正电荷。例如：[Co(NH 3 ) 6 ] 3+ 、[Ni(NH 3 ) 6 ] 2+等。
  2. 阴离子络合物——络合物离子带有净负电荷。例如：[Ag(CN) 2 ] - 、[Fe(CN) 6 ] 4-等。
  3. 中性复合体——不带净电荷的复合体。例如：[Ni(CO) 4 ]、[Co(NH 3 ) 3 Cl 3 ]等。

配位化合物中使用的术语

在继续研究配位化合物之前，我们首先需要了解一些与之相关的基本术语：

  • 配体和中心金属原子/离子：与中心金属离子或原子键合的离子或中性分子称为配体。这些配体所连接的原子或离子称为中心金属原子或离子。而在配位键的形成过程中，阴离子或中性分子作为电子对供体，金属原子或离子作为电子对受体。

例如：在[Ni(NH 3 ) 6 ] 2+中，中心金属原子或离子为路易斯酸。

配体与单个供体原子相连，称为单齿配体。与配体相连的配位基团的数量称为配体的齿数。

当配体连接到不同的供体原子时，它被称为双齿配体。例如，NO – 2可以通过氮或氧进行配位。同样，CN -可以通过碳或氮进行配位。

  • 配位数：通过配位键连接在中心金属离子上的配体数称为金属离子的配位数。

例如，在[Ag(CN) 2 ] – 、[Cu(NH 3 ) 4 ] 2+和[Cr(H 2 O) 6 ] 3+的配位离子中，Ag、Cu和Cr的配位数为2 , 4 和 6 分别。

  • 配位球或配位实体：附着在一定数量的离子或分子中的中心原子上并用方括号括起来的实体，称为配位球或配位实体。写在方括号外的可电离基团称为抗衡离子。

例如，在配位化合物[Cu(NH 3 ) 4 ] SO 4中，配位离子[Cu(NH 3 ) 4 ] 2+ ，其中Cu 2+是中心金属离子，四个NH 3分子是配体，形成配位球，SO 4 2-离子是反离子。

  • 配位多面体：配体原子直接连接到中心原子/离子的这种空间排列称为围绕中心原子/离子的配位多面体。
  • 氧化数或氧化态：中心原子的氧化数定义为它携带的电荷，就好像所有配体都被与中心原子共享的电子对去除一样。它由中心原子名称后面的括号中的罗马数字 I、II、III 等表示。

例如，[Cu(NH 3 ) 4 ] 2+中铜的氧化数为 +2，但配位数为 4。类似地，[Fe(CN) 6 ] 3-中 Fe 的氧化数为 3，但配位数为 3。协调编号为 6。

  • 络离子上的电荷：络离子携带的电荷是中心金属离子和与中心金属离子配位的配体所带电荷的代数和。

例如，在络离子[Ag(CN) 2 ]中，Ag +离子带有 +1 的变化，每个 CN -离子带有 -1 的电荷。因此，络离子 [Ag(CN) 上的净电荷) 2 ] –是 + 1 – 2 = -1。

  • 同配体和杂配体配合物：金属原子仅与一种配体相连的配合物称为同配体配合物。例如，[Co(NH 3 ) 6 ] 3+ 。金属原子与一种以上配体结合的配合物称为杂配配合物。例如，[Co(NH 3 ) 4 Cl 2 ] + 。
  • 同核和多核配合物：仅存在一个金属原子的配合物称为同核配合物，而存在一个以上金属原子的配合物称为多核配合物。

配位化合物的命名

配位化合物是根据国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）无机命名委员会制定的体系在编写公式时制定和命名的，配体是在中心原子/离子之后添加的。

单核配位化合物的书写规则

  • 首先写出阳离子的简单或复杂的分子式，然后是阴离子的分子式。
  • 整个协调实体的公式写在方括号中，无论是电荷还是中性。
  • 在配位领域中，首先写出金属原子的符号，然后是配体的符号/公式，根据它们的名称按字母顺序排列，与它们上存在的电荷无关。例如，[Co(NH 3 ) 4 (H 2 O)Cl] Cl 2 。

单核配位化合物命名规则

  • 命名离子的顺序：简单或复杂的正离子总是先命名，后跟负离子。名称以一个小写字母开头，复杂部分写成一个单词，例如[Co(NH 3 ) 6 ] Cl 3 , hexa amminecobalt (III) chloride。但在非离子和分子配合物中，只给出一个词的名称。例如[Co(NH 3 ) 3 (NO 2 ) 3 ]、三氨合三硝基钴。
  • 配体的命名：不同类型的配体是 -
    1. 负配体（有机或无机）以-o 结尾，例如CN – （氰基）、Cl – （氯）、Br – （溴）。如果阴离子配体的名称以 -ide、-ite 或 -ate 结尾，则最后一个“e” 被 'o' 取代，给出 -ido、-ito 和 -ato，例如 SO 4 2- （硫酸根）、C 2 O 4 2- （草酸根），
    2. 中性配体没有特殊的结尾，例如 NH 3 (氨)、H 2 O (aqua*)、CO (羰基)。
    3. 正配体（非常少）以-ium结尾，例如NH 2 -NH 3 + （肼）、NO + （亚硝鎓）、NO 2 + （亚硝鎓）。
    4. 有机配体：有机自由基有自己的名字。例如CH 3 (甲基)、C 2 H 5 (乙基)、C 6 H 5 (苯基)、C 5 H 5 (环戊二烯基)。对于有机中性分子，使用它们的名称。例如，CH 3 NH 2 (甲胺)、P(C 6 H 5 ) 3 (三苯基膦)、C 5 H 5 N (吡啶或py)、H 2 NCSNH 2 (硫脲或tu)、NH 2 CH 2 CH 2 NH 2
    5. 配位配体：它们是具有多个配位原子的单配位配体。通过将连接的供体原子的符号放置在由连字符分隔的基团名称之后，选择配体的连接点很重要。

因此，(NH 4 ) 3 [Cr(SCN) 6 ]被命名为六硫氰酸-S-铬酸铵(III)和(NH 4 ) 2 [Pt(NCS) 6 ]被命名为六硫氰酸-N-铂酸铵(IV) ）。

  • 表示配体数量的数字前缀：如果存在多个相同类型的配体，则使用 di、tri、tetra、penta 和 Hexa 等前缀来表示该类型的配体数量。例如，如果有四个 NH 3分子作为配体，则名称为四胺。
  • 配体的命名：所有配体都按字母顺序命名，无论是正的还是负的，都以金属原子/离子的名称命名。这与先写金属原子符号的公式相反。在按字母顺序书写时，不要考虑前缀 di、tri 等。例如，络合物 [Pt (NH 3 ) 4 Cl(NO 2 )] SO 4被命名为四氨氯化硝基铂(IV)硫酸盐。
  • 络离子的命名和中心金属原子的末端：首先命名配体，然后是金属原子。金属名称的结尾取决于络合物离子的性质。例如[Cu(NH 3 ) 4 ] SO 4四氨合铜(II)硫酸盐。

Actual Name (Symbol used)

Formula

Charge

Donor Atom(s)

Name given in the complex

Negative ligands

Cyanide ion

Halide ion

peroxide ion

sulphide ion

CN–

X(F– , Cl– ,Br– I–)

O22-

S2-

-1

-1

-2

-2

C

X

O

S

cyano or cyanide

fluoride/chloride/bromide/iodide

peroxo

sulphido

Positive ligands

Hydrazinium ion

Nitrosonium ion

Nitronium ion

NH3+

NO+

NO2+

+1

+1

+1

N

N

N

hydrazinium

nitrosonium

nitronium

Neutral ligands

Methylamine

Ammonia

Water

CH2NH2

NH3

H2O

Zero

Zero

Zero

N

N

O

methylamine

ammine

aqua or aquo

示例问题

问题1：哪些金属形成配位化合物？

回答：

问题 2：方形平面配合物显示几何异构，其配位数为 4，但四面体配合物没有。为什么？

回答：

问题3：您对螯合效应的理解是什么？

回答：

问题4：[Fe(C 2 O 4 ) 3 ] 3-是稳定的络合物吗？解释。

回答：

问题 5：解释配位化合物在工业中的重要性。

回答：

问题6：影响复合物稳定性的因素有哪些？

回答：

问题7：配体的身份是什么？

回答：