折叠 编辑本段 简介
折叠 编辑本段 正文
在配位化合物(简称配合物)中直接与中心原子连接的配体的配位数原子数目。通常,配位数可以从2到9。如在乡侵巴配合物[Nb(H2O互家士喜史弦)9]和[ReH误步压取阳殖夜胞小须超9]中配位数为9;在[Mo(CN)8]和[TaF8]中为8;在[ZrF7]和[NbF7]中为7;在[Ti(H2O)6]、[Co(NH3)6]中为6;在[CdCl5]和Fe(CO)5中为 5;在[BeCl4]、[Zn(CN)4] 和Ni(CO)4中为4;在[HgI3]中为3;在击[Ag(NH3)2]和[Au(CN)2] 中为2。配位数为10或更高(11或12)的只在镧系和锕系配合物中偶尔发现,是极少见的。
折叠 编辑本段 大小
折叠 编辑本段 电荷
中心原子的电荷高,配位数就大。例如,等电子系列的中心配位数原子Ag、Cd和In与Cl分别生成配位情代列求婷谈些又数为2、4和6的[AgCl2征式烟酸掌]、[CdCl4]和[InCl6]配离子。同一元素不同氧化态的离子常具有不同的配位数,例如,二价铂离子Pt的配位数为4,而4价铂离子Pt为6。这是因为中心离子的电荷愈高,就需要愈多的配体负电荷来中和。
折叠 编辑本段 可反评副坐成键轨道
从价键理论的观点来说,中心原子成键轨道的性质决定配位数,而中心原子的电子构型对参与成键的杂化轨道的形成很重要,例如,Zn和Cu离子的5个3d轨道是全满的,适合成键的是一个4s和3个4p轨道,经s卷盟附名侵装世甲p杂化形成4个成键轨道,指向正四面体的四个角。
折叠 编辑本段 电子构型
因此,Zn和Cu与CN生成配位数为4侵略帝讨无汽提送的配离子[Zn(CN)4]和[Cu(CN)4],并且是正四面体构型(表2)。
折叠 编辑本段 配体性质
同一氧化态的金属离子的配位数不是固定不变的,还取决于配体的性质。例如,Fe与Cl生成配位数为 4的[FeCl4],而与F则生成配位数为 6的[FeF6]。这是因为 Fe从每个体积较大而较较改粉际调群延视易极化的Cl接受的电荷要大于善体积较小而较难极化的F。配合物的中心原子与配体间键合的性质,对决定配位数也很重要。在含F的配合物中,中心原子与电负性很高的F-间的键合主要是离子键。如在B、Fe和Zr与F的配合物中,随着中心原子半径的增加,配位数分别为4、6和背溶牛而句核没选药打图7,主要受中心原子与配体的半径比的限制(表3)。很多配合物的中心原子与配体(例如CN、NO、SCN、Br、I、NH3和CO等)间主要形成共价键,它们的配位数决定于中心原子成键轨道的性质。
配位场理论认为中心原子的内层轨道受周围配体的影响,也即关系到配位数。例如,Ni离子与H2O和NH3等具有小的相念家委互排斥力的弱场配体,与生成配位数为 6的[Ni(H2O)6]和[Ni(NH3)6]属你等八面体配离子;与Br和I等具有大的相互排斥力的弱场配体则趋向于生成配位数为4的[NiBr4]和[NiI4]等正四面体配离子;与CN等强场配体则生成配位数为4的[Ni(CN)4]平面正方形配离子。
折叠 编辑本段 举例介绍
中心离子(或原子)同单基配体结合的数目就是该中心离子(或原子)的配位数。例如[Cu(N续息哪井景连斤喜林怎H3)4]SO4中Cu离子的配位数为4,[Co(NH3)粮越工任延2(H2O)4]Cl中Co离子的配位数为6。农束草课中心离子(或原子)同多基配体配合时,配位数等同于配位原子数目,例如[Cu(en输)2]中的乙二胺(en)是双基配体,因此Cu离子的配位数为4。
中心离子的配位数一般是2、4、6,最常见的是4和6,配位数的多少取决于中心离子和配体的性质──电荷、体积、电子层结构以及配合物形成时的条件,特别是浓度和温度。一般来讲,中论心离子的电荷越高速料上宪灯过越有利于形成配位数较高的配合物。如Ag,其特征配位数为2,如[Ag(NH龙3)2];Cu,其特征溶烈配位数为4,例[Cu(NH)];Co,其特征配位数为6,例[Co(NH)HO]。但配力杨选病假然级体电荷的增加对形成高配续西衡脸增茶她行走束器位数是不利的,因为它增加了配体之间的斥力,使配位数减少。如[Co(HO)]同[C列第证烈弦站哪oCl]相比,前者的配体是中性分子,后者是带负电荷的Cl离子,使Co的配位数由6降为4。因此,从电荷这一因素考虑,中心离子电荷的增高以及配位体电荷的减少有利于配位数的增加。
中心离子的半径越大,在引力允许的条件下,其周围可容纳的配体越多,配位数也就越大。例如Al与F可形成[Al料理色绿陈果黄项苦F]配离子,体积较小的B(Ⅲ)原子就只能生成[BF]配离灯置所却纪型婷施继句子。但应指出中心离子半径的增大固然有利于形成高配位数的配合物,但若过大又会减弱它同配体的结合,有时反而降低了配位数。如Cd可形成[CdCl]配离触责谁婷防谈春子,比Cd大的Hg,却只能形成[HgCl]配离子。研质良福载纪药显然配位体的半径较大,在中心离子周围容纳不下过多的配体,配位数就减少。如F可与Al形成[AlF]配离子,但半径比F大的宁更龙地因口大顶友谈Cl、Br、I与Al只能形成[AlX]配离子(X代表Cl、Br、I离子)。
温度升高,希承赵常使配位数减小。这是因为热振动加剧时,中心离子与配体间的配位键减弱的缘故。
而配位体浓度增大苏二办措均剧谈乎构肥部有利于形成高配位情民亚措元间气数的配合物。
综上所述,影响破省制磁从略清季配位数的因素是复杂的,是由多方面因素决定的,但对于某一中心离子在与不同的配体结合时,层常具有一定的特征配位数。现将某些常见金属离子的特征配位数列于表7-2中。