金属键(metallic bond)是化学键的一种,主要在金属中存在。由自由电子及排列成晶格状的金属离子之间的静电吸引力组合而成。由于电子的自由运动,金属键没有固定的方向,因而是非极性键。金属键有很多特性,例如:一般金属的熔点、沸点随金属键的强度而升高。金属键强弱通常与金属离子半径成逆相关,与金属内部自由电子密度成正相关(便可粗略看成与原子外围电子数成正相关)。
在配合物(多聚型)中,为达到18电子结构,金属与金属间以共价键相连,亦称金属键。
判断中心金属的价态:
过渡金属价态=配合物所带电荷数目(有正负之分)-配体所带电荷数目之和(有正负之分,不过基本上都是带负电荷或中性)
像[PtCl4]2-,Pt的价态为:-2-(-1)×4=2
像[Fe(CN)6]3-,Fe的价态为:-3-(-1)×6=3
像[Fe(CO)5],Fe的价态为:0-0×5=0
以此类推。
配合物的带电量能够直接观察得出,而配体带电量需要靠自己去熟练掌握,下列为常见配体极其带电量:
中性配体:CO(羰基)、NH3(氨,不是氨基)、en(乙二胺)、H2O
-1:X-(卤)、SCN-(硫氰酸根)、NCS-(异硫氰酸根)、CN-(氰)、OH-(羟基)、NO2-(硝基)、ONO-(亚硝酸根)
-2:C2O4 2-(草酸根)CO3 2-(碳酸根)、S2-(硫)、S2O3 2-(硫代硫酸根)
判断配体提供的电子:
单齿配体提供的电子数目是固定的,而且提供的电子数目大部分为2个,即提供一对孤电子(像)或者一对π电子(乙烯)。
双齿配体或者多齿配体提供的电子数是要根据具体情况计算的,有时候双齿配体做单齿配体使用。
像[Co(CO3)(NH3)5]+,Co有六个配位数,氨已经占了5个,所以CO3 2-提供2个电子,做单齿配体;而[Co(CO3)(NH3)4]+,氨占了4个配位数,而CO3 2-只有一个,所以CO3 2-提供4个电子,做双齿配体。
特殊的配体:
①EDTA(乙二胺四乙酸):2个、4个、6个、8个、10个、12个(与任意过渡金属形成1:1配合物)
②C5H5-(环戊二烯负离子):6个(提供6个π电子)
Rh 显+1,+3价。
是不是:[Rh(PPh3)3Cl2]- (18电子)或 Rh(PPh3)3Cl(16电子,平面四边形)?
有两种算法,结果一样:
1)按八偶体形式算配体的电荷,Cl-, O2-, CH3-,等等。然后按配体的电荷数和总电荷数推算出金属离子的价态。每个配体给出两个电子形成配位键,加上金属离子上剩余的电子数===〉18。
譬如,[Rh(PPh3)3Cl2]- 含有5个配体:3 x PPh3, 2 x Cl-. 配体总共是负二价,算上外带的一个负电荷,金属Rh应该是+1价(即,d8 电子构型)。5个配体===〉10个电子 + 金属d8 = 18个电子。
2)按中性原子的原理。Cl, CH3 都算成是一电子配体,。。。。(我个人不喜欢这种算法,也懒得说它)