配位键的稳定性:
与金属离子和配体有关。由于配合物的生成主要是在荷正电的金属离子和配体阴离子或偶极分子之间进行的,金属离子的离子势愈大,相同配体的配合物愈稳定。配合物的稳定性还与配体阴离子的可极化性有关。在一定限度内,阴离子的可极化性愈大,配体也愈易成为电子给体。例如,对于第四周期从Mn到Zn的二价金属离子,其配合物稳定性按FP次序变化。
影响配合物稳定性的还有螯合作用,即双齿以上的配体在多于一个的位置上与金属离子连接成环。通常,螯合程度增加时,配合
配位化合物的稳定性主要与哪些因素有关?
1、正电荷相同、半径小、离子势大,越稳定;
2、共价性显著,越稳定;
3、配位原子电负性大,吸引电子能力强,则给出电子对和中心元素配合能力越弱。
当2个原子共用1对电子时,有的原子的外层电子轨道无须杂化,如H₂中的H原子;有的需要杂化,而且参与杂化的外层轨道中含单电子或电子对,如NH₃中的N原子。
在配合物中,中心原子与配位体之间共享两个电子,组成的化学键称为配位键,这两个电子不是由两个原子各提供一个,而是来自配位体原子本身。
扩展资料:
配位化合物由过渡金属的原子或离子(价电子层的部分d轨道和s、p轨道是空轨道)与含有孤对电子的分子(如CO、NH3、H2O)或离子(如Cl-、CN-、NO2-等)通过配位键结合形成的化合物。
显然含有配位键的化合物就不一定是配位化合物,如硫酸及铵盐等化合物中尽管有配位键,但由于没有过渡金属的原子或离子,故它们也就不是配位化合物。当然含有过渡金属离子的化合物也不一定是配位化合物,如氯化铁、硫酸锌等化合物就不是配位化合物。
参考资料来源:百度百科-配位化合物
配位键比一般化学键稳定吗
配位键比一般化学键稳定。离子键>共价键(配位键)>氢键>分子间作用力。
共价键是化学键的一种,两个或多个原子共同使用它们的外层电子,在理想情况下达到电子饱和的状态,由此组成比较稳定和坚固的化学结构叫做共价键。其本质是原子轨道重叠后,高概率地出现在两个(多个)原子核之间的电子与两个原子(多个)核之间的电性作用。
离子键是由电子转移(失去电子者为阳离子,获得电子者为阴离子)形成的。即正离子和负离子之间由于静电引力所形成的化学键.离子既可以是单离子,如Na+、Cl-;也可以由原子团形成,如NO3-等。
配位键的稳定性:
与金属离子和配体有关。由于配合物的生成主要是在荷正电的金属离子和配体阴离子或偶极分子之间进行的,金属离子的离子势(阳离子电荷与其半径之比)愈大,相同配体的配合物愈稳定。
配合物的稳定性还与配体阴离子的可极化性有关。在一定限度内,阴离子的可极化性愈大,配体也愈易成为电子给体。例如,对于第四周期从Mn到Zn的二价金属离子,其配合物稳定性按FP次序变化。
影响配合物稳定性的还有螯合作用,即双齿以上的配体在多于一个的位置上与金属离子连接成环。通常,螯合程度增加时,配合物的稳定性也就增加,例如乙二胺配合物的稳定性要比氨配合物大。
如何判断配合物的稳定性配合物发生配合反应的条件.
我们已经在前一章学过,当2个原子共用1对电子时,有的原子的外层电子轨道无须杂化,如H2中的H原子;有的需要杂化,而且参与杂化的外层轨道中含单电子或电子对,如NH3中的N原子.配合物的价键理论(Valence bond theory)有一些新特点.
(一)理论要点
1.中心原子总是用空轨道杂化,然后用杂化空轨道接收配体提供的孤电子对;
2.中心原子的价层电子结构与配体的种类和数目共同决定杂化类型;
3.杂化类型决定配合物的空间构型、磁矩和相对稳定性.
配合物的价键理论的核心是“杂化”.
(二)内轨型和外轨型
若要形成ML6型配合物(L为单齿配体),则需6个空杂化轨道接收6L提供的孤电子对,满足该条件的杂化类型有d2sp3和sp3d2.尽管这2种杂化都导致八面体型配合物,但前者是次外层的(n-1)d轨道,而后者是最外层nd轨道,因此与这2种杂化相应的配合物分别称为内轨型和外轨型配合物(inner- and outer-orbital coordination pound).
中心原子的价层电子数和配体的性质都是影响配合物内/外轨型的因素.当d电子数≤3时,该层空d轨道数≥2,总是生成内轨型配合物.
例如,在[Cr(H2O)6]3+中,Cr 3d54s1,Cr3+ 3d3
当中心原子价层d电子数为7~10时,即使强制d轨道中的电子配对,所能得到的该层空d轨道数也小于2,因此只能用最外层轨道参与杂化,总是生成外轨型配合物.
例如,在[Co(H2O)6]2+中,Co 3d74s2,Co2+ 3d7
当中心原子价层d电子数为4~6时,对于配位能力较强的配体,即配位原子电负性较小,容易给出孤电子对,对中心原子价层d电子排布影响较大,强制d电子配对,空出2个价层d轨道参与d2sp3杂化,生成内轨型配合物.
例如[Fe(CN)6]3-.
若配体的配位能力较弱,即配位原子电负性较大,则不易给出孤电子对,对中心原子价层d电子排布影响较小,只能用最外层d轨道参与杂化,生成外轨型配合物.
例如[Fe(H2O)6]3+.
类似地,对于ML4型配合物(L为单齿配体),当中心原子价层d电子数为5~8时,若配体较强,则dsp2杂化,生成内轨型平面四方形配合物.例如[Ni(CN)4]2-.若配体较弱,则sp3杂化,生成外轨型四面体形配合物.
例如[Ni(NH3)4]2+.
内/外轨型配合物的实验判据:磁矩
(10.1)
其中μ为磁矩,单位B.M.;n为单电子数.
(三)、用价键理论说明或判断配合物的性质
[例10-1]已知磁
如何比较配合物稳定性的大小
正电荷相同、半径小、离子势大,越稳定;共价性显著,越稳定;配位原子电负性大,吸引电子能力强,则给出电子对和中心元素配合能力越弱。配位化合物为一类具有特征化学结构的化合物,由中心原子(或离子,统称中心原子)和围绕它的分子或离子(称为配位体/配体)完全或部分通过配位键结合而形成。
配合物的稳定性
配合物在溶液中的稳定性与中心原子的半径、电荷及其在周期表中的位置有关,也就是该配合物的离子势:φ=Z/r,φ为离子势,Z为电荷数r为半径。过渡金属的核电荷高,半径小,有空的d轨道和自由的d电子,它们容易接受配位体的电子对,又容易将d电子反馈给配位体。
因此,它们都能形成稳定的配合物。碱金属和碱土金属恰好与过渡金属相反,它们的极化性低,具有惰性气体结构,形成配合物的能力较差,它们的配合物的稳定性也差。
配合物的稳定性符合软硬亲和理论,即软亲软、硬亲硬。
为什么氢离子与氨形成配位键的的稳定性强于铜离子与氨形成的配位键?不是过渡元素更容易形成配位键吗?
首先你的描述有问题,可以说是:氢离子与氨形成的配合物(铵根或者说氨合质子)的稳定性强于铜离子和氨形成的配合物(氨合铜离子);也可以说是氨合质子的配位键的强度比氨合铜离子的强。但是不能说“氢离子与氨形成的配位键的稳定性强于铜离子与氨形成的配位键”。
其次,过渡元素虽然更容易形成配位键,但是这不代表过渡元素形成的配位键强度很大,或者说不代表过渡元素形成的配合物很稳定。
根据硬软酸碱理论,硬亲硬,软亲软,软硬交界就不管。
硬酸和硬碱,软酸和软碱配位得到的配合物其稳定性(或者说其配位键强度)远强于交界酸碱配位得到的配合物。
而氢离子属于硬酸,铜离子属于交界酸,氨为硬碱。
所以铵根的稳定性远强于氨合铜离子。
影响配合物稳定性的因素
影响配离子在水溶液中稳定性的因素是多方面的,下面仅从三个方面作一简要介绍。
(一)中心离子的性质
1.电荷和半径
在水溶液中金属离子电荷和半径对静电作用力有很大的影响,金属离子的电荷越大和半径越小时,则配离子越稳定。因此,金属离子的电荷与半径的比值越大时,越有利于配离子的稳定性(表2-5)。
表2-5 金属阳离子电荷和半径对氢氧根配离子 2.金属电负性
电负性较小的金属,例如,Na、Ca、Al、Ti、Fe和镧系等,它们同N、O、F具有给体原子的配体生成最稳定的配离子。而电负性较大的金属,例如,Pt、Pd、Hg、Pb和Rh等,喜欢同N族、O族、F族具有给体原子的配体生成稳定的配离子。
(二)配体的性质
1.配体的碱性
大量事实表明,配体的碱性愈强(配体接受质子H+的能力愈强),该配体和中心离子形成的配离子愈稳定。
2.螯合效应
在组成和结构相近的情况下,螯合物比非螯合型配离子稳定,这种现象称为螯合效应。例如,下面两个配离子的稳定性常数K稳明显不同。
水文地球化学基础
由此可见,由于螯环的形成, 的稳定常数大于 [(en—乙二胺)的稳定常数。并且形成的螯环数目愈多,生成的螯合物愈稳定。
(三)外界的影响
1.温度
配离子的稳定常数可随温度而变化。一般说来,若水溶液中的配位反应为放热反应,温度升高,稳定常数K稳值下降;若为吸热反应,温度升高,稳定常数K稳值升高。
2.压力
压力也会影响配合物在溶液中的稳定性。实验表明,增大压力时,配离子的离解度一般是增大。例如,当压力从10132.5Pa增大到20265×104Pa时,FeCl2+配离子的稳定常数K稳降低20倍。在海洋深处,压力可高达1013.25—101.325Pa,因此,在研究海水中配离子的稳定性时,必须考虑压力的影响。
复习思考题
1.当某化学反应的△G°(△G°<0)值很小,能否表示该反应就一定发生?并且,△G°值的大小能否说明该反应进行的速度?
2.酸和碱有何特征?如何理解酸与碱的相对性?哪些酸和碱是两性的?
3.在水溶液中,酸和碱的强弱是相对哪种物质来说的?
4.碳酸在水中有哪几种存在形式?其存在形式与水溶液的酸碱性有何关系?为何只有在中酸性(pH<8.4)水中才会出现脱碳酸作用?
5.何谓氧化还原反应?在氧化还原反应中哪种物质是还原剂?哪种物质是氧化剂?它们在反应中的化合价都有哪些变化?
6.在质子自由能级图中,哪些是强酸?哪些是强碱?当强酸给出质子时,先由哪种碱接受?
7.什么叫水的稳定场,pE(Eh)-pH图?它们在水文地球化学中有何作用?
8.电子活度pE与酸碱度pH有哪些相似性?又有哪些差异性?pE与pE°、pE与Eh、pE°与 有何区别?
9.何谓配位化合物,其稳定性用什么表示?影响其稳定性的因素是什么?
配位数越多越稳定吗
配位数越多越稳定。
影响配合物稳定性的最主要因素就是配合物中配体即中心原子的配位数,中心原子的配位数越大。配合物就越稳定,如乙二胺四乙酸二钠。
配位数的用途:
晶体学中,配位数在晶格中与某一布拉维晶格相距最近的格子个数。离子晶格中,与某离子联系的异号离子或分子数。配位数与晶体结构或晶胞类型有关,且决定原子堆积的紧密程度,体心立方晶系中原子配位数为8。最高的配位数(面心立方)为12,存在于六方紧密堆积和立方紧密堆积结构中。