5配合物的结构配合物是一个庞大的化合物家族,其中已知配合物的品种超过数百万。这类物质大多是由过渡金属的原子或离子(价电子层的部分d轨道和p轨道是空轨道)与含有孤对电子的分子或离子通过配位键构成。例如:[Cu(NH3)4]SO4。1.配合物空间构型配合物的空间构型指的是配离子的空间构型,它与中心原子的杂化轨道类型、配位体种类和数目有关系。同样是配位数为4,若中心原子采取sp3杂化,配离子的空间构型为(正)四面体,如[Zn(NH3)4]2+;若中心原子采取sp2d或dsp2杂化,配离子的空间构型为平面正方形,如[Cu(NH3)4]2+、[Pt(NH3)2Cl2]。常见的配离子的空间构型如下:配位数轨道杂化类型空间构型结构示意图实例2sp1直线形[Ag(NH3)2]+[Cu(NH3)2]+[Ag(CN)2]-4sp3四面体[Zn(NH3)4]2+[ZnCl4]2-[FeCl4]-[Zn(CN)4]2-4dsp2(sp2d)平面正方形[Pt(NH3)2Cl2][Cu(NH3)4]2+[PtCl4]2-[Ni(CN)4]2-6d2sp3(sp3d2)正八面体[AlF6]3-[Fe(CN)6]4-[Co(NH3)6]3+[Ti(H2O)6]3+图中“○”代表中心原子,“●”代表配位体。【典例9】金属镍在电池、合金、催化剂等方面应用广泛。(1)下列关于金属及金属键的说法正确的是________。a.金属键具有方向性与饱和性b.金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用c.金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子d.金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光(2)Ni是元素周期表中第28号元素,第2周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是_________________________________________________________。(3)过渡金属配合物Ni(CO)n的中心原子价电子数与配位体提供电子总数之和为18,则n=________。CO与N2结构相似,CO分子内σ键与π键个数之比为________________________________________________________________________。(4)甲醛(H2C===O)在Ni催化作用下加氢可得甲醇(CH3OH)。甲醇分子内C原子的杂化方式为________,甲醇分子内的O—C—H键角________(填“大于”、“等于”或“小于”)甲醛分子内的O—C—H键角。解析(1)金属键没有方向性和饱和性,a错;b对;金属内部本身就存在自由电子,金属导电是由于在外加电场的作用下电子发生了定向移动,c错;金属具有光泽是因为电子吸收并放出可见光,d错。(2)Ni有2个未成对电子,第2周期所含元素的基态原子中有2个未成对电子的原子为碳原子和氧原子,电负性最小的元素为碳。(3)由题意知:中心原子Ni的价电子数为10,而每个CO提供电子数为2,故n=4;CO与N2分子中都存在叁键,故σ键与π键个数比为1∶2。(4)甲醇中碳原子的杂化方式为sp3,分子构型为四面体,而甲醛中碳原子的杂化方式为sp2,分子构型为平面三角形,其O—C—H键角为120°,比甲醇中的O—C—H键角大。答案(1)b(2)C(碳)(3)41∶2(4)sp3小于2.配合物的同分异构现象化学组成相同的配合物可以有不同的结构,这就是配合物的异构现象。如Pt(NH3)2Cl2有顺式和反式两种异构体:PtClClNH3NH3PtH3NClNH3Cl。3.血红蛋白中的配位键在血液中氧气的输送是由血红蛋白来完成的。载氧前,血红蛋白中的Fe2+与血红蛋白中的氮原子通过配位键相连;载氧后,氧分子通过配位键与Fe2+结合而进入血液。当一氧化碳进入人体后,由于一氧化碳分子也能通过配位键与血红蛋白中的Fe2+结合,并且结合能力比氧气分子与Fe2+的结合能力强得多,从而导致血红蛋白失去载氧能力,所以一氧化碳能导致人体因缺氧而中毒。【典例10】下表中实线是元素周期表的部分边界,其中上边界并未用实线标出。根据信息回答下列问题:(1)周期表中基态Ga原子的最外层电子排布式为____________________________。(2)Fe元素位于周期表的________分区;Fe与CO易形成配合物Fe(CO)5,在Fe(CO)5中铁的化合价为________;已知:原子数目和电子总数(或价电子总数)相同的微粒互为等电子体,等电子体具有相似的结构特征。与CO分子互为等电子体的分子和离子分别为________和________(填化学式)。(3)在CH4、CO、CH3OH中,碳原子采取sp3杂化的分子有____________。(4)根据价电子对互斥理论预测ED离子的空间构型为____________________。B、C、D、E原子相互化合形成的分子中,所有原子都满足最外层8电子...