配位化学理论的发展与前景VIP免费

配位化学理论的发展与前景摘要：自从1893年瑞士化学家维尔纳创立配位化学已来，配位化学理论得到不断发展，逐渐完善。经过化学家们100多年的努力，由传统经典的配合物，发展到今天的配位超分子化合物，并显示出结构和功能上的优越特性成为现代无机化学的一个发展方向。本论文先对各配位理论进行简要的介绍，然后再总结其中的规律，最后根据发展的规律对未来的发展进行展望。Abstract:since1893,theSwisschemistWernerhasfoundedthecoordinationchemistry,coordinationchemistrytheoryofcontinuousdevelopment,andgraduallyimprove.After100yearsofeffortsofchemists,fromthetraditionalclassiccomplexes，totoday'sdevelopmentofsupramolecularcoordinationcompounds,andshowthestructuralandfunctionalsuperiority,becomesthemoderninorganicchemistryisadirectionofdevelopment.Thispaperfirstonthecoordinationtheorywasbrieflyintroduced,andthensummarizesthelaws,accordingtothelawofthedevelopmentofthefuturedevelopmentprospect.关键词：配位化学理论1.配位化学的几种理论1.1价键理论(ValenceBondTheory)Pauling首先将分子结构的价键理论应用于配合物，后经他人修正补充，逐渐形成近代配合价键理论。配位化合物的价键理论是根据配位化合物的性质，按杂化轨道理论用共价配键和电价配键解释配位化合物中金属离子和配位体间的结合力。价键理论能简明地解释许多配位化合物的几何构型、配位数和配位化合物的磁性、稳定性等性质；可以解释Co(CN)46ˉ存在高能态电子，非常容易氧化，是很强的还原剂，能把水中的H+还原为H2。价键理论是个定性理论，没有涉及反键轨道，也不涉及激发态，不能说明高低自旋产生的原因，不能满意地解释配位化合物的光谱数据，有些配位化合物的磁性、几何构型和稳定性也不能满意地得到说明。优点：简单、直观，能解释几何构型及磁性缺点：先天不足，只是定性理论。1.2晶体场理论CFT(CrystalFieldTheory)晶体场理论由H．Bethe在1929年提出。到1953年成功地解释了[Ti(H2O)6]3+的光谱特性和过渡金属配合物其他性质之后，才受到化学界的普遍重视。晶体场理论是静电作用模型，把中心离子（M）和配位体（L）的相互作用看作类似离子晶体中正负离子的静电作用。当L接近M时，M中的d轨道受到L负电荷的静电微扰作用，使原来能级简并的d轨道发生分裂。按微扰理论可计算分裂能的大小，因计算较繁，定性地将配位体看作按一定对称性排布的点电荷与M的d轨道电子云产生排斥作用。由于d轨道分布的特点，在晶体场中原来5个能级简并的d轨道能级发生分裂，引起电子排布及其他一系列配合物结构、光谱、磁性以及热力学性质等的变化，据此可解释配位化合物的各种性质。晶体场理论成功地解释了配位化合物的许多结构和性质，但它只按静电作用进行处理，相当于只考虑离子键作用，出发点过于简单，无法解释金属和配体间的轨道的重叠作用，而且对于分裂能的大小变化次序难以解释。例如中性的NH3分子比带负电的卤素离子分裂能大，而CO和CNˉ等分裂能特别大，都无法用静电场解释。模型：静电作用模型本质：把配位键看作纯离子键。优点：直观缺点：先天不足，不是个完全定量的理论。把配位键看作纯离子键，此举需具创新性，无奈与客观实际偏离太远。1.3分子轨道理论配位化合物的分子轨道理论是用分子轨道理论的观点和方法处理金属离子和配位体的成键作用。在描述配位化合物分子的状态时，是用M的价层电子波函数φM与配位体L的分子轨道φL组成的离域分子轨道φφ=CMφM+ΣCLφL式中φM包括M中(n-1)d、ns、np等价层轨道，ΣCLφL可看作L的群轨道。为了有效组成分子轨道，要满足对称性匹配、轨道最大重叠、能级高低相近等条件，对称性匹配在其中起突出作用。1.4配位场理论LFT（LigandFieldTheory）配位场理论是将晶体场理论与分子轨道理论相结合，用于解释配合物的结构和性质的一种化学键理论。配位场理论是晶体场理论的发展，其实质是配位化合物的分子轨道理论，是晶体场理论与分子轨道理论结合的产物。在处理中心金属原子在其周围配位体所产生的电场作用下，金属的原子轨道能级发生变化时...