期末无机化学复习资料.docx

1、期末无机化学复习资料第十章 过渡金属元素1过渡金属配合物的常见空间构型2、配合物的异构现象（1）结构异构i）水合异构：组成为CrCl36H2O的配合物有三种结构异构体： Cr(H2O)6Cl3(紫色) CrCl(H2O)5Cl2H2O(灰绿色) CrCl2(H2O)4Cl2H2O(深绿色) ii）键合异构： Fe(SCN)2+ （硫氰酸铁）Fe(NCS)2+ （异硫氰酸铁）(2)立体异构：I）几何异构：Ii）对映异构（旋光异构或手性异构）一对旋光异构体的熔点、折光率、溶解度、热力学稳定性等都几乎没有差别，但却可使平面偏振光发生方向相反的偏转，其中一种称为右旋旋光异构体(用符号D表示)，另一种称

2、为左旋旋光异构体(用符号L表示)。3、配合物的价键理论（1）基本要点 i）中心原子以空轨道接受配体的孤对电子，形成键，即ML共价键； ii）中心原子能量相近的价层空轨道进行杂化，形成具有一定空间伸展方向的、能量相同的杂化轨道，每一个空的杂化轨道接受配位原子的一对孤对电子形成配位键；(2)杂化轨道和空间构型（3）配合物的磁性配合物中存在未成对电子时表现顺磁性，否则为逆(抗)磁性。磁性可用磁矩来描述。4、外轨型(高自旋)和内轨型(低自旋)配合物(1) 外轨型配合物中心离子的电子结构不发生变化，仅用外层的空轨道ns，np，nd进行杂化生成能量相同，数目相等的杂化轨道与配体结合。(如卤素、氧等电负性较

3、高的配位原子，如FeF63-)(2) 内轨型配合物中心原子使用内层的(n-1)d空轨道参加杂化所形成的配合物称为内轨型配合物。（C(如CN-)、N(如NO2-)等电负性较低的配位原子）注意：对同一个中心原子而言，一般内轨型配合物比外轨型稳定。4、高自旋和低自旋配合物高自旋配合物：具有较多的未成对电子而显顺磁性或磁矩较大；低自旋配合物：具有较少的未成对电子(磁矩较小)或呈抗磁性；注意：高低自旋配合物是相对的，只是对同一中心原子而言。5、价键理论的局限性不能解释配合物的特征光谱，也无法解释过渡金属配离子为何有不同的颜色；6、配合物的晶体场理论（1）基本要点i）将配体看成点电荷而不考虑其结构和轨道，

4、认为中心原子与配体之间是纯粹的正、负电荷静电作用力；ii）配体对中心原子产生的静电场称为晶体场。晶体场中特定位置的配体对中心原子价层的5个不同取向的d轨道的排斥作用使得本来简并的d轨道分裂为2组或2组以上能级不同的d轨道，产生晶体场分裂能；iii）d电子在分裂后的能级上重新排布，产生晶体场稳定化能(CFSE),这是配合物能够形成的能量因素；（2）晶体场中的能级分裂i）d轨道在八面体场中的分裂(3) 影响晶体场分裂能大小的因素： i）中心原子的氧化数越高， 越大； ii）中心原子的周期数越大， 越大； iii）对相同中心原子、相同配合物构型，分裂能值与配体有关 IBrS2SCNClN3FOHON

5、OC2O42H2O NCSedta4- py NH3 en bpy phen NO2 P 弱场：o P四面体配合物中价层d电子一般都采取高自旋排布；(5) 晶体场稳定化能： d电子从未分裂的球形场d轨道进入分裂的d轨道所产生的能量变化，称为晶体场稳定化能（CFSE）；（6）晶体场理论的应用i）根据d-d跃迁解释配合物离子的颜色；配合物吸收可见光中的某特定波长部分，就显示被吸收光的互补波长颜色；由于极化作用（电荷转移跃迁）部分过渡金属的含氧酸根也有颜色；ii）依据配合物中电子的自旋状态解释配合物的磁性； 强场低自旋，弱场高自旋 iii）晶体场稳定化能(CFSE)的大小可以用来判断过渡金属配合物的

6、稳定性7、3d过渡金属(1)（2）金属的性质3d过渡金属与主族金属相比，一般具有较小的原子半径和较大的密度(除Sc和Ti因密度小于5g/cm3属轻金属外，皆属重金属)。它们的硬度和熔、沸点均比IA和IIA金属高。其中硬度和熔点最大的都是铬；从ScV其3d电子数增加，参与形成金属键的电子数也增加，金属键增强，熔点依次升高。 Mn因3d为半满，相对稳定，全部3d电子难以参与形成金属键，则熔点显著降低。 从Fe到Ni，3d电子数大于5，3d电子参与形成金属键的能力逐渐减弱，所以熔点又降低。（3）常见氧化态过渡元素常有多种氧化态，一般可由+依次增加到与族数相同的氧化态,但族的Fe、Co、Ni不能达到族数氧化态；（4）8、3d过渡金属的单质（1）由于3d过渡金属比较活泼，在自然界没有单质存在。钪和钇与镧系性质相近，在自然界共生，被总称为稀土元素。（2）（3）（4）（5）单质的化学性质：