考點配位鍵數目的查找(絕對是高頻考點)。
配位鍵數目的查找幾乎是每次考試都會考到,像這樣的配合物,這樣的,還有這樣的,其實非常簡單,但是很多同學拿捏不準以致總是出錯。我總結了兩種情況以及你們可能會踩的坑,學會了輕松拿捏配位鍵的數目,零基礎一樣可以得分。
先來簡單說一下配位鍵是什么成見的,一方提供固定對,另一方提供空軌道才行。一旦形成,實質上是跟共價鍵一樣的。
·比如說最熟悉的氨根,它其實就是氨氣結合了氫離子,氫離子因為失去電子,所以它的軌道已經空了。而氨氣正好在蛋上有一對孤對電子,氫離子過來了,但就愿意拿出這一對孤對電子和氫共用形成配位鍵。這里但提供了孤對電子,氫提供了空軌道,所以形成了配位鍵。
配位鍵可以用箭頭去表示有提供孤對電子的一方,但指向接收孤對電子的另一方情,這個就是配位鍵的表示形式。
·在氨根當中,氨根有幾度配位鍵?是不是只有一模?就是這個,這是根據蛋的電子情況以及成鍵情況去分析的。但是實際上考試當中往往考的不是這樣的,比如說一些給定結構的復雜的,這里不是有機物,應該是配合物,一些配合物離子給我們了。
如果考察配位鍵的數目,中心原子如果是過渡金屬元素,來看過渡金屬鈷孤,過渡金屬銅也是過渡金屬,則過渡金屬元素周圍有幾根鍵,你就有幾根配位鍵,你就大膽的寫就行,千萬不要過多的考慮。
我們來看一下第一個,這三個物質都認為是摩爾,第一個物質,摩爾這個物質含有配位鍵的數目來看,連四根鍵對吧?所以摩爾下列物質含配位鍵的物質的量就是smart,但是它讓我們寫的是數目,并且告訴我們的nia代表阿福加德常數,所以我們要寫成四na。
再來看這個,是中心原子,好幾根,六根,所以I摩爾這個離子含有的配位鍵的物質的量就是6摩爾,那對應的數目應該是六na。
再來看這個,中心原子是銅,我們來看一下跟銅連的鍵,一、二、三、四,也就是說一個銅形成了四根配位鍵,但是這里有兩個銅,所以形成了幾個?八根配位鍵,那也就是說一摩爾會有八摩爾配位鍵,我們換算成數目就是八n,是不是特別簡單,直接輕松秒就可以了。
這個前提是什么?是它的中心原子是過渡金屬,這樣我們直接就查數目就可以了。
再來看這個它是有一點點陷阱的,我們不看題的話,直接去看配位鍵的數目,中心原子是格,它有幾個?一、二、三、四、五、六、七,好像是七根配位鍵,如果你直接在這個空里寫七,那就錯了。
為什么?如果我說摩爾該物質含有的配位鍵,I摩爾,那你這里答七是沒有問題的。那我們來看看,如果在這個空里答七,為什么錯?我們來看它的題意,含有多個配位原子的配體與同一中心離子,通過螯合配位成環而形成的配合物叫做螯合物,這是告訴我們一個螯合物的概念。
一種鉻離子配合物的結構,如圖所示,I摩爾這個離子含有的配位鍵的物質的量就是6摩爾,那對應的數目應該是六n。
再來看這個,中心原子是銅,我們來看一下跟銅連的鍵,一、二、三、四,也就是說一個銅形成了四根配位鍵,但是這里有兩個銅,所以形成了幾個?八根配位鍵,那也就是說一摩爾會有八摩爾配位鍵,我們換算成數目就是八n,是不是特別簡單,直接輕松秒就可以了。
這個前提是什么?是它的中心原子是過渡金屬,這樣我們直接就查數目就可以了。
再來看這個它是有一點點陷阱的,我們不看題的話,直接去看配位鍵的數目,中心原子是格,它有幾個?一、二、三、四、五、六、七,好像是七根配位鍵,如果你直接在這個空里寫七,那就錯了。
為什么?如果我說I摩爾該物質含有的配位鍵,I摩爾,那你這里答七是沒有問題的。那我們來看看,如果在這個空里答七,為什么錯?我們來看它的題意,含有多個配位原子的配體與同一中心離子,通過螯合配位成環而形成的配合物叫做螯合物,這是告訴我們一個螯合物的概念。
一種鉻離子配合物的結構,如圖所示,I摩爾這個離子含有的配位鍵的物質的量就是6摩爾,那對應的數目應該是六n。
再來看這個,中心原子是銅,我們來看一下跟銅連的鍵,一、二、三、四,也就是說一個銅形成了四根配位鍵,但是這里有兩個銅,所以形成了幾個?八根配位鍵,那也就是說一摩爾會有八摩爾配位鍵,我們換算成數目就是八n,是不是特別簡單,直接輕松秒就可以了。
這個前提是什么?是它的中心原子是過渡金屬,這樣我們直接就查數目就可以了。
再來看這個它是有一點點陷阱的,我們不看題的話,直接去看配位鍵的數目,中心原子是格,它有幾個?一、二、三、四、五、六、七,好像是七根配位鍵,如果你直接在這個空里寫七,那就錯了。
為什么?如果我說I摩爾該物質含有的配位鍵,I摩爾,那你這里答七是沒有問題的。那我們來看看,如果在這個空里答七,為什么錯?我們來看它的題意,含有多個配位原子的配體與同一中心離子,通過螯合配位成環而形成的配合物叫做螯合物,這是告訴我們一個螯合物摩爾該配合物看到沒有?重點來了,通過螯合作用形成的配位鍵有多少?什么是螯合作用?就是要成環,這個作用就叫螯合作用。
來看一下隔形成的這七根配位鍵,這是不是一個環?所以這個是這個是好。再來看這是不是一個環?所以這個是這個是對吧?再接著看這也是成團了,所以這個鍵是這個鍵也是好。再來看這里,就它自己沒有成環,所以這個配位鍵就不能算,這是根據題目的要求去寫。
因此正確答案不是七,而二十六有關配合物的考察,它的陷阱很有可能就會出在這里。雖然一共有七摩爾配位鍵,但是通過螯合作用形成的配位鍵其實只有六摩爾,鉻和硝基這里形成的配位鍵是不算的,所以總共是六根。哪六根?一二三四五六,明白了吧?
這里還有疑問,就是該螯合物中氮的雜化方式有幾種?可以看一下這個硝基,它是sp二雜化對吧?這上面的氮其實都是sp2=雜化,所以只有一種。
再來看第二種情況,如果中心原子不是過渡金屬,而是主族元素,比如說像彭彭彭彭,這個時候要根據具體成鍵情況去分析。比如說這個例子,這個例子,他說該陰離子是由極性鍵和配位鍵構成,請在圖一中用箭頭標出其中的配位鍵。
去看一下,這是彭硼,它的最外層電子是三個,因為硼的原子核結構示意圖是這樣的,所以它的最外層墊子是三個,那它最多可以形成幾個共價鍵?最多可形成三個共價鍵就可以了,硼是六電子穩定結構。
來看一下這里這是不是三個共價鍵?這邊也是好。再來看這個棚,這個棚形成四個共價鍵,那肯定有蹊蹺了。那它為什么多形成一根共價鍵?那就要考慮,是不是這個氧上有一對孤電子對,可以拿出來跟硼共用,就可以用箭頭標出配位鍵了,其實就是這個樣子的。
因此一摩爾該物質形成的配位鍵有兩摩爾,這個時候就不能直接再數鍵的數目了。對于中心原子不是過渡金屬的元素而言,就不能單純的去數跟這個元素相連的鍵的數目,有幾個去判斷它的配位鍵的數目了。
再比如說前面提到的銨根,其實它的結構式是可以這樣寫的,蛋清在這里有四根共價鍵,哪一根共價鍵實質上是配位鍵?其實根據分析,這是氨氣,氨氣蛋上有一對孤電子,對氫離子正好失去了一個電子之后有個空軌道,氮就會提供孤電子,對氫就會提供空軌道,這里就會形成一個配位鍵(共價鍵是口誤),形成銨根。
因此一摩爾氨根應該有幾摩爾配位鍵?有摩爾配位鍵。再比如說熟悉的氯化鋁,其實它經常以二聚體的形式出現,比如說是這樣寫的,那它的結構是什么?寫一下,先寫一個氯化鋁,鋁和三個氯形成了三個共價鍵,就是這樣的。
這一個氯和鋁之間形成的鍵就是什么鍵?就是配位鍵,鋁可以提供固定對,所以這里是配位鍵。再來看這里鋁就可以提供固定對給鋁形成配位鍵。因此一摩爾這個物質有幾摩爾配位鍵?應該是兩摩爾配位鍵。
鋁作為中心原子而言,它不是過渡金屬元素,所以就不能直接數和鋁相連的建樹,而是要具體情況具體分析。還有哪些配位鍵的數目不會查,或者是遇到了一些特殊的情況,盡管私信來問我。