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内絡合物


铜臭 / 2022-08-01

 一、内絡合物

  形成絡合物的給出电子对的配位体可以是中性分子,亦可以是阴离子。中性分子和阴离子虽然同样給出电子对,同样建立配位鍵,配位鍵在本质上亦并不因中性分子和阴离子而有所区別,但在功能上并不完至相同。中心离子有它的氧化数,亦有它的特征配位数。例如Coᴵᴵᴵ的氧化数为3,配位数为6。中性分子作为配位体时,只能满足它的配位数,所以Co(NH₃)₆³⁺仍旧是三价阳离子。阴离子作为配位体时,就能同时满足它的配位数和氧化数,[Co(NH₃)₃CI₃] 就是一个不带电荷的中性格合物了。“个酸根离子除了它阴电荷所在的电子对可以给出外(例如有机酸根 R—COO⁻,在阴电荷所在的羧氧上有一对可以给出的电子),如同时有一个可以给出电子对的原子,则該酸根寓子在配位时,象备了中性分子和阴离子的功能。例如氨据乙酸的酸根离子 NH₂CH₂COO⁻,除一COO⁻羧氧外, 它的氨基氮,亦可以给出一对电子。因此只须3个NH₂CH₂COO⁻就能滿足Co³⁺的要求。形成的Co(NH₂CH₂COO)₃和Co(NH₃)₃CI₃同样是一个电性中和的络合物。

  以前曾认为Co-CI鍵是主价(相应于离子价),Co-NH₃键是副价(相应于配位价)。CoCl₃是盐类,Co(NH₃)₃Cl₃、Co(NH₃)₆Cl₃等一系列的配位化合物,就称为格盐。只有主价的称为盐,同时有副价存在的称为络盐。在三氨基乙酸合鈷Co(NH₂CH₂COO)₃或其他氨基乙酸絡合物中,不仅具有“格”的副价和“盐”的主价,还形成了环状结构(在这例子中形成了三个五原子环),所以称为内络盐。主价和副价的概念,我們早已屏弃不用(复习配位键的本质),所以有环状结构的貉合物,不論它是中性的分子还是带电荷的离子,都称为内络合物,亦称整合物。内络合物的范圍很广,配位体或加合体不一定要和NH₂CH₂COO⁻一样寮具中性分子和阴离子 的功能。NH₂CH₂·CH₂·NH₂的两个氨基氨、-OOC-CH₂·CH₂-COO⁻的两个羧氧,同样可以给出电子对而与金属离子形成环状结构的格合物。所以内络合物应該是具有环状结构的配位化合物的总称,过去所称的内络盐,只是内络合物的一部分。
二、絡合物的稳定性和它在溶液中的离解平衡
  在络合物形成时,中心离子和配位体間的极化現象,相当重要。这是配位体进入絡合物内界形成配位键的必然结果。因此越容易极化的阴离子就越容易生成絡合物,生成的络合物亦越稳定。同时由于配位体和中心离子間的极化現象,原来和配位体借离子鍵或共价键联系的金属离子或质子,却被屏弃于格离子的外界,因而减弱了原来的键能。例如HF和BF₃作用后,生成比HF更强的絡合酸H[BF₄]。一般絡合酸都比相应的組分酸强得多。在另一方面,中心离子在形成络离子后,却增强了它的稳定性。AuCl₃在254°C时的分解压力(按AuCl₃=AuCl+Cl₂)为一气压,形成貉合物K(AuCl₄)后就要达415°C时才有一气压的分解压力。PbCI₄在一般情况下是不存在的(在室温下就要分解),但形成絡合物 K₂PbCI₆后就比較稳定了。中性分子作为配位 体时形成的格离子,在体积方面比未格合时的中心离子大得多。例如Ni⁺⁺形成[Ni(NH₃)₄]⁺⁺后,半径由0.78Å增加到2.58Å。由于体积的增加,中心离子的极化作用就大为减弱,因此它的氢氧化物就比較容易离解,亦就是碱性較强。
  在另一方面,中心离子极化作用的减弱,亦影响化合物的稳定 性。三价鈷盐是很不稳定的,但[Co(NH₃)₆]³⁺的盐就非常稳定,这是由于Co³⁺离子的极化能力很强,使阴离子发生过分强烈的变形,所以它的盐类很不稳定。形成[Co(NH₃)₆]³⁺后由于中心高子Co³⁺的极化作用减弱,增强了化合物的稳定性,同样,二价銅离子不能生成碘化物,Cul₂,但是碘化四氨合铜Cu(NH₃)₄I₂却可以在在,因为[Cu(NH₃)₄]⁺⁺中Cu⁺⁺的极化作用已减弱了。

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