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高中化学课外辅导机构-怎么判断配合物的配位数?
高中资讯    作者:高中化学   2021-01-06

配合物的配位数是指直接同中心离子(或原子)配位的原子数目。高中化学配合物的配位数可按如下方法判断:

1.配合物的配位数等于配位原子及配位体的数目

有两种情况:

(1)配位原子数目、配位体数目、中心离子与配位原子形成的配位键键数均相等

例如[Ag(NH3)2]NO3、[Cu(NH3)4]SO4、[Cu(H2O)4]2+、[Zn(NH3)4]2+、K3[Fe(SCN)6]、[FeF6]3-、Ni(CO)4、Fe(CO)5、[Co(NH3)4(H2O)2]Cl2、[CrCl(H2O)5]Cl2等配合物或配离子,它们配位体的数目以及中心离子与配位原子形成的配位键键数相等。其中Ag+离子的配位数为2,Cu2+离子与Zn2+离子的配位数均为4,Fe3+离子的配位数为6。Ni(CO)4、Fe(CO)5等羰基化合物中Ni、Fe 原子的配位数分别为4、5,[Co(NH3)4(H2O)2]Cl2、[CrCl(H2O)5]Cl2中Co2+离子与Cr3+离子的配位数均为6。

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(2)配位原子、配位体的数目均不等于中心离子与配位原子形成的配位键键数

例如[BF4]-、[B(OH)4]-、[AlCl4]-、[Al(OH)4]-等配离子中,B、Al原子均缺电子,它们形成的化学键,既有共价键,又有配位键,配位数与配位键的键数不相等,配位数均为4。

又如Al2Cl6(下图)中Al原子的配位数为4。

再如酞菁钴的结构(下图),钴离子的配位数为4。

2.配位数等于配位原子的数目,但不等于配位体的数目

存在多基配体时有这种情况,例如[Cu(en)2]中的en是乙二胺(NH2CH2CH2NH2)的简写,属于双基配体,每个乙二胺分子有2个N 原子与Cu2+离子配位,故Cu2+离子的配位数是4而不是2。

3.配合物的配位数可以按中心离子电荷数的两倍来计算

如果不知道配合物的化学式,一般可按此规律计算。例如前面提到的,Ag+离子的配位数为2,Cu2+离子与Zn2+离子的配位数均为4,Fe3+离子的配位数为6,等等。

不过应注意,某些配合物不符合以上规律,如[Co(NH3)4(H2O)2]Cl2、[CrCl(H2O)5]Cl2中Co2+离子与Cr3+离子的电荷数分别为2、3,但配位数都是6。

若配合物中的中心原子呈电中性,如金属的羰基化合物,其配位数只能在已知化学式的基础上判断。

有些配合物,当中心离子(或原子)与不同量的配位体配合时,其配位数并不确定。配位数多少与中心离子和配体的性质(如电荷数、体积大小、电子层结构等)以及它们之间相互影响、配合物的形成条件(如浓度、温度等)有关。配位数由1到14均可能,其中最常见的配位数为4和6。例如硫氰合铁络离子随着配离子SCN-浓度的增大,中心离子Fe3+ 与SCN- 可以形成配位数为1~6的配合物:[Fe(SCN-)n]3-n (n=1~6)。

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