题目
10.(2012年江苏省赛题)金属羰基化合物是指过渡金属元素与CO中性分子形成-|||-的一类配合物。1890年Mond首次制得Ni(CO)4。研究者发现将CO通过还原镍丝,-|||-然后再燃烧,就发出绿色的光亮火焰,若使该气体冷却,则得到一种无色液体;若加热-|||-这种气体,则分解出Ni和CO。之后,化学家们又陆续制得了许多其他过渡金属羰基-|||-化合物。通式为Mx(C O)y的二元金属羰基化合物一般是典型的共价化合物,它们难-|||-溶于水、易溶于有机溶剂、熔点低,许多羰基化合物易升华、受热易分解。-|||-(1)纯净的CO燃烧时应发出 __ 色火焰,四羰基合镍应是 __ 色液体。-|||-(2)CO与N2、 CN^-、 ^+ 等分子和离子为等电子体,结构相似,分子中也有三重-|||-键,但和N2还是有所不同。请画出CO结构式,并表明C、O原子所带部分电荷的正负号。-|||-(3)CO中的 __ 原子更容易给出电子形成配位键,原因是 __-|||-__ o-|||-(4)工业制取纯镍是在50℃下,用CO和粗镍反应生成Ni(CO)4,后者在高温下-|||-分解得到纯镍。此过程在标准状态(298 K)下 Delta ,(E)_(m)= __ cdot (mol)^-1, 该过程在-|||-高于 __ ℃将转化为自发过程。-|||-已知: Ni(s ) CO(g) Ni(CO)4(1)-|||-(Delta )_(r)(H)_(m)^theta /kJcdot (mol)^-1 0 -111 -605-|||-_(m)/Jcdot (mol)^-1cdot (K)^-1 30 198 402-|||-(Delta )_(1)(G)_(m)^theta /kJcdot (mol)^-1 0 -137 -587-|||-(5)为了解释金属羰基配合物的稳定性,1923年英国化学家西奇维克(N.V.-|||-Sidgwick)提出有效原子序数规则,又称18电子规则。若77号元素Ir可形成化合物-|||-Ir4(CO))12,试根据18电子规则画出Ir4(CO)12的结构。
题目解答
答案
解析
步骤 1：纯净的CO燃烧时应发出蓝色火焰，四羰基合镍应是无色液体。
步骤 2：CO与N2、 ${CN}^{-}$ 、${NO}^{+}$ 等分子和离子为等电子体，结构相似，分子中也有三重键，但和N2还是有所不同。CO的结构式为：C≡O，其中C原子带部分正电荷，O原子带部分负电荷。
步骤 3：CO中的C原子更容易给出电子形成配位键，原因是C原子显负电性；同时C原子的半径比较大。
步骤 4：工业制取纯镍是在50℃下，用CO和粗镍反应生成Ni(CO)4，后者在高温下分解得到纯镍。此过程在标准状态(298 K)下 $\Delta ,{E}_{m}=$ 39 $kJ\cdot {mol}^{-1}$ ，该过程在高于110℃将转化为自发过程。
步骤 5：为了解释金属羰基配合物的稳定性，1923年英国化学家西奇维克(N.V. Sidgwick)提出有效原子序数规则，又称18电子规则。若77号元素Ir可形成化合物 Ir4(CO))12，试根据18电子规则画出Ir4(CO)12的结构。CO CO CO Ir CO CO -Ir Ir -CO CO Ir CO CO CO CO
步骤 2：CO与N2、 ${CN}^{-}$ 、${NO}^{+}$ 等分子和离子为等电子体，结构相似，分子中也有三重键，但和N2还是有所不同。CO的结构式为：C≡O，其中C原子带部分正电荷，O原子带部分负电荷。
步骤 3：CO中的C原子更容易给出电子形成配位键，原因是C原子显负电性；同时C原子的半径比较大。
步骤 4：工业制取纯镍是在50℃下，用CO和粗镍反应生成Ni(CO)4，后者在高温下分解得到纯镍。此过程在标准状态(298 K)下 $\Delta ,{E}_{m}=$ 39 $kJ\cdot {mol}^{-1}$ ，该过程在高于110℃将转化为自发过程。
步骤 5：为了解释金属羰基配合物的稳定性，1923年英国化学家西奇维克(N.V. Sidgwick)提出有效原子序数规则，又称18电子规则。若77号元素Ir可形成化合物 Ir4(CO))12，试根据18电子规则画出Ir4(CO)12的结构。CO CO CO Ir CO CO -Ir Ir -CO CO Ir CO CO CO CO