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高中化学物质结构板块里，配位键和配位化合物一直是高频考点，概念抽象、易错点多，很多同学容易把配位键和普通共价键混淆，配位数判断、配合物组成、实际应用也经常丢分。今天给大家整理一份完整版干货，从基础概念、形成条件到常见配合物、配位数判断、生活应用全覆盖，吃透这篇考试不丢分！

一、配位键

1.概念：

由一个原子单方面提供孤电子对，而另一个原子提供空轨道而形成的化学键，即“电子对给予—接受”键，配位键属于σ键；

2.表示方法：

配位键常用A→B表示，其中A是提供孤电子对的原子，叫给予体，B是接受孤电子对的原子，叫接受体；

①金属和非金属间成键：非金属元素→金属元素：

、；

②非金属和非金属成键：需判断孤对电子提供者：

③离子中的配位键：

如：H₃O^＋的结构式为；NH₄^＋的结构式为，在NH₄^＋中，虽然有一个N—H键形成过程与其他3个N—H键形成过程不同，但是一旦形成之后，4个共价键就完全相同；

3.形成条件：

形成配位键的一方(如A)是能够提供孤电子对的原子，另一方(如B)是具有能够接受孤电子对的空轨道的原子。

①孤电子对：分子或离子中，没有跟其他原子共用的电子对就是孤电子对。

如NH₃、H₂O分子中中心原子分别有1、2对孤电子对；

含有孤电子对的微粒：分子如CO、NH₃、H₂O等，离子如F^－、Cl^－、CN^－、NO₂^－等；

②含有空轨道的微粒：过渡金属的原子或离子，如Fe^3＋、Cu^2＋、Zn^2＋、Ag^＋等；

一般来说，多数过渡金属的原子或离子形成配位键的数目基本上是固定的，如Ag^＋形成2个配位键，Cu^2＋形成4个配位键等；

③短周期：Be、B、Al、H^＋等；

4、配位键的特征：

①有方向性：孤对电子必须沿着“空轨道”的方向来成键；

②有饱和性：“空轨道”和孤对电子都是有限的；

【易错提醒】

①配位键实质上是一种特殊的共价键，孤电子对是由成键原子一方提供，另一原子只提供空轨道；

而普通共价键中的共用电子对是由两个成键原子共同提供的。

②与普通共价键相似，配位键具有饱和性和方向性。

③与普通共价键一样，配位键可以存在于分子中[如Ni(CO)₄]，也可以存在于离子中(如NH₄^＋)。

④相同原子间形成的配位键与它们之间形成的共价单键相同，如中的4个N－H(键能、键长和键角)完全相同，故其结构式也可表示为，NH₄^＋的空间结构是正四面体形。

⑤配位键一般是共价单键，属于σ键。

二、配位化合物，简称配合物

1、概念：

把金属离子或原子(称为中心离子或原子)与某些分子或离子(称为配体或配位体)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。如[Cu(NH₃)₄]SO₄、[Ag(NH₃)₂]OH等均为配合物；

(1)配合物中的两个“一定”

①配位化合物中一定含有配位键；

②一定含有金属原子或离子，即中心体；

(2)含配位键的化合物不一定是配合物，如NH₄^＋、H₃O^＋等；

(3)配离子：中心体与配位体通过配位键结合形成的复杂离子；

2、组成：

配合物[Cu(NH₃)₄]SO₄其组成如下图所示：

如[Cu(NH₃)₄]SO₄：

(1)中心原子：提供轨道接受孤对电子的原子叫中心原子。中心原子一般是带正电荷的金属离子(此时又叫中心离子)，过渡元素最常见，如：Fe^3＋、Cu^2＋、Zn^2＋、Ag^＋等；

(2)配位体：含有并提供孤电子对的分子或离子，即电子对的给予体。常见的配位体：H₂O、NH₃、SCN^－、CO、N₂、X^－、OH^－、CN^－等；

(3)配位原子：配体中提供孤对电子的原子叫配位原子，如：H₂O中的O原子，NH₃中的n(原子)；

(4)配离子：由中心原子(或离子)和配位体组成的离子叫做配离子，如：[Cu(NH₃)₄]^2＋、[Ag(NH₃)₂]^＋；

(5)配位数：作为配位体直接与中心原子结合的离子或分子的数目，即形成的配位键的数目称为配位数。如：[Cu(NH₃)₄]^2＋的配位数为4，[Ag(NH₃)₂]^＋的配位数为2；

(6)配离子的电荷数：配离子的电荷数等于中心离子和配位体电荷数的代数和；

(7)内界和外界：配合物分为内界和外界，其中配离子称为内界，与内界发生电性匹配的阳离子(或阴离子)称为外界，如：[Cu(NH₃)₄]SO₄的内界是[Cu(NH₃)₄]^2＋，外界是SO₄^2－，配合物在水溶液中电离成内界和外界两部分；

即：[Cu(NH₃)₄]SO₄===[Cu(NH₃)₄]^2＋＋SO₂^－4，而内界很难电离，其电离程度很小，[Cu(NH₃)₄]^2＋Cu^2＋＋4NH₃；

(8)特别提醒

①有的配合物没有外界：如五羰基合铁Fe(CO)₅、四羰基合镍Ni(CO)₄等；

②有的配合物有多种配体：如［Cu(NH₃)₂(H₂O)₂］SO₄、［CO(SO₄)(NH₃)₅］Br、［CO(NH₃)₅Br］SO₄等；

3、配合物的稳定性：

(1)同种配体、同构型：中心离子正电荷越高，对配体孤电子对吸引力越大，配合物越稳定，例如[CO(NH₃)₆]^3＋比[CO(NH₃)₆]^2＋稳定；

(2)中心离子的电子排布方式直接影响其配位能力：过渡金属离子(D 电子)普遍比主族金属离子形成的配合物稳定；

(3)配位原子电负性：电负性越小、给电子能力越强，配位能力越强，配合物越稳定；

(4)多齿配体形成螯环 → 配合物稳定性大幅飙升：环越多越稳定；五元环、六元环最稳定，三元、四元环张力大不稳定；

(5)空间位阻：配体体积大、有侧基遮挡，空间位阻大，难以配位，配合物稳定性下降；如果形成环状配离子或配体体积较大，则空轨道数目较多的原子或阳离子才能形成稳定的配离子；

4、配合物的空间结构

(1)二配位：一般是直线形

(2)AB₄型四配位

①AB₂C₂有一种结构：正四面体形

②四配位：AB₂C₂有两种结构：正方形

(3)六配位：一般是正八面体形

三、4种常见配合物的形成

1．铜氨溶液的形成

(1)反应过程：CuSO₄溶液Cu(OH)₂［Cu(NH₃)₄]^2＋

(2)反应现象：先产生蓝色沉淀，后产生深蓝色溶液，滴加乙醇后析出深蓝色晶体

(3)相关反应：

①Cu^2＋＋2NH₃·H₂OCu(OH)₂↓＋2NH₄^＋

②Cu(OH)₂＋4NH₃［Cu(NH₃)₄］2＋＋2OH^－

③［Cu(NH₃)₄］2＋＋SO₄^2－＋H₂O［Cu(NH₃)₄］SO₄·H₂O↓

2．银氨溶液的形成

(1)反应过程：AgNO₃溶液AgOH［Ag(NH₃)₂］＋

(2)反应现象：先产生白色沉淀，后产生无色溶液

(3)相关反应：

①AgNO₃＋NH₃·H₂OAgOH↓＋NH₄NO₃

②AgOH＋2NH₃·H₂O［Ag(NH₃)₂］OH＋2H₂O

3．硫氰酸铁型溶液的形成

(1)反应过程：FeCl₃溶液［Fe(SCN)_m］3－M

(2)反应现象：产生血红色溶液

(3)相关反应：Fe^3＋＋nSCN^－===[Fe(SCN)_n]^3－n(N＝1～6)；

4．四羟基合铝酸盐的形成

(1)反应过程：AlCl₃溶液Al(OH)₃［Al(OH)₄］－

(2)反应现象：先产生白色沉淀，后产生无色溶液

(3)相关反应：

①Al^3＋＋3OH^－Al(OH)₃↓

②Al(OH)₃＋OH^－［Al(OH)₄］－

四、配合物化合物的配位数判断方法：

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、配位键键数均相等：

配位数为2：[Ag(NH₃)₂]NO₃等；

配位数为4：[Cu(NH₃)₄]SO₄、[Cu(H₂O)₄]^2＋、[Zn(NH₃)₄]^2＋、Ni(CO)₄等；

配位数为5：Fe(CO)₅等；

配位数为6：K₃[Fe(SCN)₆]、[FeF₆]^3－、[Co(NH₃)₄(H₂O)₂]Cl₂、[CrCl(H₂O)₅]Cl₂等；

(2)配位原子、配位体的数目不等于配位键键数：

配位数为4，配位键为1：[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)

Al₂Cl₆中Al原子的配位数为4，配位键为2；

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(多齿)配体时，一个配体可提供多个配位原子，配位数 = 所有配位原子总数。

例：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)Cu^2＋离子配位，故Cu^2＋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：

多数常见离子满足：配位数 ≈ 中心离子电荷数 ×2

＋1价(Ag^＋)→ 配位数2；

＋2价(Cu^2＋、Zn^2＋)→ 配位数4；

＋3价(Fe^3＋)→ 配位数6；

特例(不满足该规律)： [CO(NH₃)₄(H₂O)₂]Cl₂(Co^2＋配位数6)、[CrCl(H₂O)₅](Cr^3＋配位数6)

特殊说明：

电中性羰基配合物(如Fe、Ni羰基化合物)，无法用电荷判断，必须根据化学式判断配位数；

部分配合物配位数不固定：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。如Fe^3＋与SCN^－可形成配位数1～6的系列配离子，随SCN^－浓度变化。

五、配合物的形成对性质的影响

1、溶解性：一些难溶于水的金属氯化物、溴化物、碘化物、氰化物等可溶于含过量的Cl^－、Br^－、I^－、CN^－和氨的溶液中，形成可溶的配合物。如：

2、颜色：当简单离子形成配合物时，颜色往往会发生变化，如黄色的Fe^3＋与SCN^－在溶液中可生成配位数为1～6的配离子，这种配离子的颜色是血红色的，反应的离子方程式如下： Fe^3＋＋nSCN^－===[Fe(SCN)_n]^3－n(n＝1～6)；

3、稳定性增强：对于配位化合物稳定性由配位键的强弱决定。如血红素中的Fe^2＋与CO分子形成的配位键比Fe^2＋与O₂分子形成的配位键强，因此血红素中的Fe^2＋与CO分子结合后，就很难再与O₂分子结合，使血红蛋白失去输送O₂的功能，从而导致人体CO中毒；

六.配合物的应用：

配合物在生命体中大量存在，对生产、生活都具有重要意义，如高新材料、抗癌药物、催化剂研制等。另外，对生命活动、尖端技术等有着广泛的应用前景的还有超分子等物质。

(1)在生命体中的应用

①绿色植物生长过程中，起光合作用的叶绿素，是一种含镁的配合物；

②人和动物血液中起着输送氧作用的血红素，是一种含有亚铁的配合物：

③维生素B₁₂一种需要肠道分泌物帮助才能被吸收的维生素，是一种含钴的配合物：

④此外，酶是含锌的配合物等。

(2)在生产生活中的应用

①从金矿石中提炼黄金—氰化法[Au(CN)₂]；

②王水溶金H[AuCl₄]；

③电解氧化铝的助熔剂Na₃[AlF₆]；

④热水瓶胆镀银 [Ag(NH₃)₂]^＋等。

(3)药物科学中的配合物：1969 年，美国化学家罗森伯格(B. ROsENbErG， 1926—2009)等人发现了第一种具有抗癌活性的金属配合物—顺铂，即顺式的 [PtCl₂(NH₃)₂]，如下图(A)所示。

顺铂是一种有效的广谱抗癌药物，可以抑制癌细胞的 DNa 复制过程，对人体的泌尿系统、生殖系统的恶性肿瘤和甲状腺癌、食道癌等均有一定的治疗效果，但它对肾脏产生的明显伤害和动物实验表明的毒副作用使它难以推广。

应用：选用一些配位能力更强的化合物作为药物，进入体内与某些金属元素结合生成更稳定、水溶性大的配合物，从而将金属元素排出体外，达到解毒的目的。

七、螯合物

1、概念：螯合物是配合物的一种，具有环状结构的配合物叫螯合物或内配合物；

2、结构特点：一种配位体有两个或两个以上的配位原子同时与一个中心离子结合，螯合物中配体数目少，形成环状结构较简单配合物稳定，而且形成的环越多越稳定，其中以五元环或六元环最为稳定；

在螯合物的结构中，一定有一个或多个多齿配体提供多对电子与中心体形成配位键；

3、名字由来：“螯”指螃蟹的大钳，此名称比喻多齿配体像螃蟹一样用两只大钳紧紧夹住中心体。这种提供螯合物配体的试剂被称为螯合剂；

4、实例：

(1)乙二胺(H₂N－CH₂－CH₂－NH₂)与Cu^2＋形成如下的螯合物：

乙二胺分子中的氨基氮原子只提供孤电子对以满足中心离子的配位数。

(2)氨基乙酸的酸根氧离子(H₂N－CH₂－COO-)与Cu^2＋形成如下的螯合物：

其中Cu^2＋离子的配位数仍旧是4，氧提供孤电子对与中心离子配位，又有负电荷可以中和中心离子的正电荷，生成中性分子的“内配盐”。

结尾

以上就是配位键与配位化合物的全部核心知识点，从基础定义、成键条件，到配合物组成、配位数判断、常见反应、生活应用和螯合物知识点都整理到位了。这部分内容重在理解概念、区分易错点，记住常见配体、配位数规律和典型实验现象，平时刷题多套用规律，考试就能轻松拿下这类题型，建议收藏反复复习！