题目
Ni与CO可形成羰基配合物Ni(Co)n,其中n是 -------------------( )A. 6B. 3C. 4D. 5
Ni与CO可形成羰基配合物Ni(Co)n,其中n是 -------------------( )
A. 6
B. 3
C. 4
D. 5
题目解答
答案
C. 4
解析
本题考察过渡金属羰基配合物的结构,关键是确定Ni与CO形成的羰基配合物Ni(CO)ₙ中n的值。
核心知识点:有效原子序数(EAN)规则
过渡金属羰基配合物通常遵循有效原子序数(EAN)规则,即中心金属原子的电子数加上配体提供的电子数等于稀有气体的原子序数(通常为36,对应Kr)。
分步计算
- Ni的价电子数:Ni是第28号元素,电子排布为 $Ar$ 3d⁸4s²,价电子数为8+2=10。
- CO的配位方式:每个CO作为配体时,向中心金属提供2个电子(端基配位)。
- 满足EAN规则的n计算:
设配体数为n,则:
$\text{中心金属电子数} + \text{配体提供电子数} = 36$
代入数据:
$10 + 2n = 36$
解得:
$2n = 26 \quad \Rightarrow \quad n=13?\quad(\text{此处发现矛盾,需重新分析})$
修正:Ni的价电子计算错误
实际中,过渡金属形成配合物时,4s电子会先进入3d轨道,Ni的价电子构型应为 $Ar$ 3d¹⁰(4s电子进入3d,形成全满稳定结构),价电子数为10?不,正确价电子数仍为10(3d⁸4s²),但配合物中Ni的氧化态为0(羰基配合物中金属通常0价),配位数由d轨道决定。
实验事实与结构
Ni(CO)₄是经典的羰基配合物,结构为正四面体,Ni的配位数为4,每个CO提供2个电子,总电子数为10+4×2=18(非36,EAN规则对Ni(CO)₄适用的是18电子规则: $Ar$ 3d¹⁰4s⁰4p⁶,共18电子)。
结论
Ni(CO)ₙ中n=4,对应选项C。