絡合物
| 絡合物 |
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中文名；配位化合物 外文名；coordination compound 簡稱；配合物 也叫；錯合物、絡合物 |
配位化合物為一類具有特徵化學結構的化合物，由中心原子（或離子，統稱中心原子）和圍繞它的分子或離子（稱為配位體/配體）完全或部分通過配位鍵結合而形成。
它包含由中心原子或離子與幾個配體分子或離子以配位鍵相結合而形成的複雜分子或離子，通常稱為配位單元。凡是含有配位單元的化合物都稱作配位化合物。研究配合物的化學分支稱為配位化學。
配合物是化合物中較大的一個子類別，廣泛應用於日常生活、工業生產及生命科學中，近些年來的發展尤其迅速。它不僅與無機化合物、有機金屬化合物相關連，並且與現今化學前沿的原子簇化學、配位催化及分子生物學都有很大的重疊。[1]
目錄
高中教材一般定義
配位化合物一般指由過渡金屬的原子或離子（價電子層的部分d軌道和s、p軌道是空軌道）與含有孤對電子的分子（如CO、NH3、H2O）或離子（如Cl-、CN-、NO2-等）通過配位鍵結合形成的化合物。
顯然含有配位鍵的化合物就不一定是配位化合物，如硫酸及銨鹽等化合物中儘管有配位鍵，但由於沒有過渡金屬的原子或離子，故它們也就不是配位化合物。當然含有過渡金屬離子的化合物也不一定是配位化合物，如氯化鐵、硫酸鋅等化合物就不是配位化合物。
基本組成
舊稱「絡合物」。配位化合物由中心原子、配位體和外界組成，例如硫酸四氨合銅（Ⅱ）分子式為[Cu(NH3)4]SO4。中心原子可以是帶電的離子，如[Cu(NH3)4]SO4中的Cu2+。配體給出孤對電子或多個不定域電子，中心原子接受孤對電子或多個不定域電子，組成使二者結合的配位鍵。例如，K4[Fe(CN)6]、[Cu(NH3)4]SO42-、[Pt(NH3)2Cl2]和[Ni(CO)4]都是配合物。其中：CN:-、∶NH3、和∶CO∶是配體，皆有孤對電子(∶)，Fe2+、Cu2+、Pt2+和Ni是中心原子，皆可接受孤對電子。配體和中心原子組成配位本體，列入方括弧中。配合物在溶液中發生部分離解，但仍趨向保持其本體。周期表中所有金屬均可作為中心原子，其中過渡金屬(見過渡元素)比較容易形成配合物。非金屬也可作為中心原子。配體分為單齒配體和多齒配體兩種。單齒只有一個配位原子，例如CN-、CO、NH3和Cl-均是單齒配體，配位原子分別是C、N和Cl，它們直接與中心原子鍵合。多齒有兩個或兩個以上配位原子：乙二胺H2NCH2CH2NH2是雙齒配體，配位原子是兩個N原子；乙二胺四乙酸根（簡稱EDTA4-）(-OOCCH2)2N-CH2-CH2-N(CH2COO-)2是六齒配體，配位原子是兩個N和四個羧基上的O。配體為負離子或中性分子，偶爾也有正離子(如NH2NH+)。帶電荷的配位本體稱為配離子，帶正電荷的配離子稱配陽離子，帶負電荷的稱配陰離子。配離子的電荷為金屬離子和配體所帶電荷之和，例如Fe2+和6CN-配位產生[Fe(CN)6]4-配陰離子，Cu2+和4NH3產生[Cu(NH3)4]2+配陽離子，它們各與帶相反電荷的陽離子或陰離子組成配合物。中性配位本體就是配合物，例如Pt2+和2NH3及2Cl-產生[Pt(NH3)2Cl2];Ni和4CO產生[Ni(CO)4]。配合物可為單核或多核，單核只有一個中心原子；多核有兩個或兩個以上中心原子。上述配合物均為單核配合物；多核配合物如[(CO)3Fe(CO)3Fe(CO)3]。
命名方法
①命名配離子時，配位體的名稱放在前，中心原子名稱放在後。②配位體和中心原子的名稱之間用「合」字相連。③中心原子為離子者，在金屬離子的名稱之後附加帶圓括號的羅馬數字，以表示離子的價態。④配位數用中文數字在配位體名稱之前。⑤如果配合物中有多種配位體，則它們的排列次序為：陰離子配位體在前，中性分子配位體在後；無機配位體在前，有機配位體在後。不同配位體的名稱之間還要用中圓點分開。根據以上規則，〔Cu（NH3）4〕SO4稱硫酸四氨合銅（Ⅱ），〔Pt（NH3）2Cl2〕稱二氯·二氨合鉑（Ⅱ），K〔Pt（C2H4）Cl3〕稱三氯·（乙烯）合鉑（Ⅱ）酸鉀。實際上，配合物還常用俗名，如K4〔Fe（CN）6〕稱黃血鹽，K3〔Fe（CN）6〕稱赤血鹽 ，Fe4〔Fe（CN）6〕3稱普魯士藍。
在命名配位化合物時，一般遵循中文IUPAC命名法，命名規律有：
離子配合物以鹽的形式處理。命名配位單元時，配體在前，不同配體之間以圓點分隔，且最後一個配體與中心原子名稱間要加「合」字。配體的名稱列在右表，其順序主要遵循「先無機後有機」與「先陰離子後中性分子」兩條。配體前要加上配體個數，必要時加圓括號將配體名稱括起來，以避免歧義。中心原子需在其後標註氧化數，以帶圓括號的羅馬數字表示。正離子的配合物稱氯化物、硝酸鹽、硫酸鹽等，陰離子的配合物則稱某酸鉀/鈉或某酸。
橋聯配體前要加注μ；η則表示配體有n個原子與中心原子鍵結（n 即為配體的哈普托數）。對於可能產生鍵合異構的配合物，需在配體後註明配位原子。
命名規則
一、配合物的命名（供高中生學習使用）
（1）配合物的命名，關鍵在於配合物內界（即配離子）的命名
處於配合物內界的配離子，其命名方法一般依照如下順序：自右向左是配位體數——配位體的名稱[不同配位體名稱之間以中圓點（·）分開] ——合——中心離子的名稱——中心離子的化合價。
中心離子的化合價由外界離子電荷 /配位體電荷按配合物電荷為零計算得到，在中心離子後面用小括號加羅馬數字表示。
例子略。
（2）配合物可看作鹽類，若內界是陽離子，外界必是陰離子；若內界是陰離子，外界必是陽離子。可按鹽的命名方法命名，自右向左可命名為 某酸某 或 某化某 。
如果配合物中有多種配位體，則它們的排列次序為：陰離子配位體在前，中性分子配位體在後；無機配位體在前，有機配位體在後。
例子略。
配合物溶於水易電離為內界配離子和外界離子，而內界的配位體和中心原子通常不能電離。
Eg：[Co（NH3）5Cl]Cl2 ——〉[Co（NH3）5Cl]2+ + 2 Cl-， 有三分之一的Cl 不能被電離。
二、詳細說明 （供學術使用）
（1）在配合物中
先陰離子，後陽離子，陰陽離子之間加「化」字或「酸」字，配陰離子看作是酸根。
（2）在配位單元中
①先配體後中心離子（或原子），配體與中心離子（或原子）之間加「合」字。
②配體前面用一、二、三等表示該配體個數。「一」可省略。如易引起誤解則需給配體加上括號。
如：二（甲胺），二（三苯基膦）等。
③幾種不同的配體之間用「˙」隔開。
④中心離子後面加「（ ）」，用羅馬數字表示中心離子（或原子）的價態。
（3）配體的先後順序
下述的每條規定均在其前一條的基礎上
①先無機配體後有機配體
如PtCl2（Ph3P）2 二氯˙二（三苯基膦）合鉑（Ⅱ）
②先陰離子類配體，後陽離子類配體，最後分子類配體
如K[PtCl3（NH3）] 三氯˙一氨合鉑（Ⅱ）酸鉀
③同類配體中，按配位原子的元素符號在英文字母表中的次序分出先後
如[Co（NH3）5H2O]Cl3 三氯化五氨˙一水合鈷（Ⅲ）
④配位原子相同，配體中原子個數少的在前
如[Co（Py）（NH3）（NO2）（NH2OH）]Cl 氯化一硝基˙一氨˙一羥氨˙一吡啶合鈷（Ⅱ）
⑤配體中原子個數相同，則按和配位原子直接相連的配體中的其他原子的元素符號在英文字母表中的次序。如NH2-和NO2-，則NH2-在前。
基本分類
按配位體分類，可有：
①水合配合物。為金屬離子與水分子形成的配合物，幾乎所有金屬離子在水溶液中都可形成水合配合物，如〔Cu（H2O）4〕2+、〔Cr（H2O）6〕3+。
②鹵合配合物。金屬離子與鹵素（氟、氯、溴、碘）離子形成的配合物，絕大多數金屬都可生成鹵合配合物，如K2〔PtCl4〕、Na3〔AlF6〕。
③氨合配合物。金屬離子與氨分子形成的配合物，如〔Cu（NH3）4〕SO4。
④氰合配合物。金屬離子與氰離子形成的配合物 ，如K4〔Fe（CN）6〕。
⑤金屬羰基化合物。金屬與羰基（CO）形成的配合物。如〔Ni（CO）4〕。
按中心原子分類，可有：
①單核配合物。只有一個中心原子，如K2〔CoCl4〕。
②多核配合物。中心原子數大於1，如〔（H3N）4Co（OH）（NH2）Co（H2NCH2CH2NH2）2〕Cl4。
按成鍵類型分類，可有：
①經典配合物。金屬與有機基團之間形成 σ配位鍵，如〔Al2（CH3）6〕。
②簇狀配合物。至少含有兩個金屬作為中心原子 ，其中還含有金屬-金屬鍵，如〔W6（Cl12）Cl6〕。
③含不飽和配位體的配合物。金屬與配位體之間形成π-σ鍵或π-π*反饋鍵 ，如K〔PtCl2（C2-H4）〕。
④夾心配合物。中心原子為金屬，配位體為有機基團，金屬原子被夾在兩個平行的碳環體系之間，例如二茂鐵〔Fe（C5H5）2〕。
⑤穴狀配合物。配位體屬於巨環多齒的有機化合物，如具有雙環結構的N（CH2CH2OCH2CH2OCH2CH2）3N，它們與鹼金屬和鹼土金屬形成穴狀配合物。
按學科類型分類，可有：
①無機配合物。中心原子和配位體都是無機物。
②有機金屬配合物。金屬與有機物配位體之間形成的配合物。
③生物無機配合物。生物配位體與金屬形成的配合物，如金屬酶、葉綠素、維生素B12。
配位化合物可分成傳統配位化合物及有機金屬化合物。
傳統配位化合物由一個以上的配離子（也叫離子複合物）形成，配位鍵中的電子「幾乎」全部由配體提供。典型的配體包括H2O、NH3、Cl、CN和en。
例子：[Co(EDTA)]、[Co(NH3)6]Cl3、[Fe(C2O4)3]K3和[Cr(H2O)6]Cl3。
有機金屬化合物指含有金屬-碳化學鍵的化合物，配體為有機基團（如烯烴、炔烴、烷基、芳香環）或性質類似的化學品，如膦、氫負離子、一氧化碳。
例子：(C5H5)Fe(CO)2CH3、Fe(CO)5、Cp2TiMe2。
與配位化學有交蓋的化學分支如：
生物無機化學——其中的配合物配體存在於自然界中，常為氨基酸側鏈和輔酶，如卟啉。例子包括血紅素。
原子簇化學——用金屬原子作配體，如Ru3(CO)12。
主要性質
穩定性
通常，配位化合物的穩定性主要指熱穩定性和配合物在溶液中是否容易電離出其組分（中心原子和配位體）。配位本體在溶液中可以微弱地離解出極少量的中心原子（離子）和配位體，例如〔Cu（NH3）4〕2+可以離解出少量的Cu2+和NH3：
配位本體在溶液中的離解平衡與弱電解質的電離平衡很相似，也有其離解平衡常數，稱為配合物的穩定常數K。
K越大，配合物越穩定，即在水溶液中離解程度小。
配合物在溶液中的穩定性與中心原子的半徑、電荷及其在周期表中的位置有關，也就是該配合物的離子勢：φ=Z/r φ為離子勢 Z為電荷數 r為半徑。過渡金屬的核電荷高，半徑小，有空的d軌道和自由的d電子，它們容易接受配位體的電子對，又容易將d電子反饋給配位體。因此，它們都能形成穩定的配合物。鹼金屬和鹼土金屬恰好與過渡金屬相反，它們的極化性低，具有惰性氣體結構，形成配合物的能力較差，它們的配合物的穩定性也差。
配合物的穩定性符合軟硬親和理論，即軟親軟、硬親硬。
基本結構
有多種，最常見的為八面體和四面體。前者如[Fe(CN)6]4-，後者如[Ni(CO)4]： 還有平面正方形如[Cu(NH3)4]2+，[Cu(H2O)4]2+.
參考來源