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正负离子的配位数怎么算 配位数怎么算

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或者复合体中一个粒子周围最近的粒子数叫做配位数 。配位数的概念存在于配位化学和结晶学中，其定义是不同的 。配合物中的配位数是指直接与中心离子(或原子)配位的原子数 。在结晶学中，配位数指的是晶体中一个原子周围与其距离相同的最近邻的数量 。晶体中的配位数是指一个离子周围最近的异电离子的数目 。判断高、中期配合物或晶体中配位数的方法可以总结如下 。
第一，各种典型配合物配位数的判断
1.配位数可以等于中心离子(或原子)与配位原子形成的配位键数，也可以等于配体数 。
如[Ag(NH3)2]NO3，[Ag(CN)2]-，[Cu(NH3)4]SO4，[Cu(H2O)4]2，
在[Zn(NH3)4]2，[Zn(CN)4]2-，K3[Fe(SCN)6]，[Fe(CN)6]3-，[FeF6]3-等配合物或配位离子中，中心离子和配体的数目以及配位原子形成的配位键数目都相等，其中Ag离子的配位数为2 。
一般规律:一般配合物的配位数可以用中心离子电荷数的两倍来计算 。
再如Ni(CO)4、Fe(CO)5、Cr(CO)6等羰基化合物中Ni、Fe、Cr原子的配位数分别为4、5、6 。[Co(NH3)4(H2O)2]Cl2和[CrCl(H2O)5]Cl2中Co2离子和Cr3离子的配位数为6 。
说明:羰基化合物中的中心原子是电中性的，这类配合物的配位数可以通过化学式直接判断 。Co2和Cr3离子的电荷数分别是2和3，但它们的配位数是6 。所以配合物的配位数不一定是由中心离子(或原子)的电荷数来判断的 。
2.当中心离子(或原子)与多价配体配位时，配位数可以等于配位原子的数目，但不是配体的数目 。
比如[Cu(en)2]中的en是乙二胺(NH2CH2CH2NH2)的缩写，属于双基配体 。每个乙二胺分子有两个N原子与Cu2配位，所以Cu2的配位数是4而不是2 。
3.当中心离子(或原子)同时与配位键共价结合时，配位数不等于配位键的键数 。
比如[BF4]-、[B(OH)4]-、[AlCl4]-、[Al(OH)4]-等配位离子，B和Al原子都缺少电子，它们形成的化学键既有共价键又有配位键 。配位键的数目不等于配位键的数目，配位数都是4 。
再比如Al2Cl6中Al原子的配位数(如下左图所示)是4 。
如钴酞菁的结构(如下右图所示)，钴离子的配位数为4 。
4.当中心离子(或原子)与不同量的配体配位时，其配位数是不确定的 。
例如，随着配位离子SCN-浓度的增加，中心离子Fe3和SCN-的配位数可为1~6: [Fe(SCN-)n]3-n (n=1~6) 。
注:中心离子的配位数与中心离子和配体的性质有关(如电荷数、体积大小、电子层结构等 。)，以及它们之间的相互作用和络合物的形成条件(如浓度、温度等 。).配合物的配位数从1到14不等，最常见的是4和6 。
二、各种典型晶体中配位数的判断
1.最密堆积晶体的配位数都是12 。
比如金属晶体中有两种最密堆积:面心立方最密堆积A1和六方最密堆积A3 。
面心立方密排A1(如图)，
对于铜、银、金是典型的，因为所有周围的原子都与该原子形成金属键 。基于立方体的面心原子分析，上、中、下三层有四个配位原子，所以配位数为12 。
六角密堆积A3(如图所示)，
典型的Mg、Zn和Ti被表示，因为所有周围的原子与该原子形成金属键 。基于六方晶胞的面心原子分析，上、中、下层分别有3、6、3个配位原子，所以配位数为12 。
再比如分子晶体中的干冰(如下图所示) 。
根据立方体面心CO2分子分析，上、中、下三层共有4个CO2分子，所以配位数为12 。
2.体心立方堆叠晶体的配位数是8 。
如金属晶体中的体心立方堆积A2(如图所示)，
典型的对于Na，K，Fe，因为立方体八个顶点的原子与体心原子形成金属键，所以配位数是8 。
另一个例子是CsCl型离子晶体(如下所示)，
在CsCl晶体中，每个离子在立方体的8个顶点上被带相反电荷的离子包围，Cl-离子和Cs离子的配位数为8 。或者分析一个大立方体的面心Cs离子，上下两层分别有4个Cl-离子，配位数为8 。
注:每个Cl-(Cs)离子周围有6个距离相等、靠得很近的Cl-(Cs)，上下左右前后各有2个Cl-(Cs)，不是真正的配位数 。因为它们是等电离子 。
3.面心立方堆积晶体的配位数为6 。
例如NaCl型离子晶体(如下所示)，
在NaCl晶体中，每个离子在八面体的六个顶点上被带相反电荷的离子包围，Cl-离子和Na离子的配位数为6 。
注:上、中、下三层各有12个Cl-(Na)离子等距且靠近，不是真正的配位数 。因为它们是等电离子 。
另一个例子是金属晶体中的简单立方堆叠(如图所示)，
在Po晶体中，立方体位于一个顶点原子的上、下、前、后、左、右，两个原子与之形成金属键，配位数为6 。
4.几个配位数为4的晶体 。
如ZnS型离子晶体(如下图所示)，
ZnS晶体中S2离子和Zn2离子的排列与NaCl型相似，但相互渗透的位置不同，使得S2离子和Zn2离子的配位数不是6，而是4 。具体来说，该图可分为8个小立方体，其中体中心有4个S2离子，每个S2离子位于被Zn2离子包围的正四面体的中心，因此S2离子的配位数为4 。根据对大立方体中面心Zn2离子的分析，上下两层有两个S2离子，所以Zn2离子的配位数为4 。Zn2离子的配位数不容易观察到 。利用ZnS化学式中1∶1的离子比也可以推断Zn2离子的配位数为4 。
再比如金刚石、碳化硅等原子晶体(如图) 。
类似于ZnS离子晶体，配位数为4 。在二氧化硅原子晶体中，Si和O原子形成硅氧四面体(未示出)，Si的配位数为4，而SiO2的原子比为1∶2，所以O的配位数为2 。
比如CaF2离子晶体(如下图所示)，
F-和Ca2离子的配位数分别为4和8 。解析:每个F-离子都在被Ca2离子包围的正四面体中心，所以F-离子的配位数是4 。根据大立方体中面心Ca2+的分析，上下两层有四个F-离子，所以Ca2+的配位数为8 。利用CaF2化学式中1∶2的离子比也可以推断出Ca2离子的配位数为8 。
同样在砷化镓单元结构中(如图所示)，
小黑点是镓原子，它的配位数是4，砷化镓原子的比例是1∶1，所以As原子的配位数也是4 。
5.配位数为3的层状晶体 。
例如石墨或六方氮化硼 。
6.链结构的配位数是2 。
例如硫酸氧钛晶体中的阳离子以链状聚合的形式存在，结构如图所示 。Ti和O原子的配位数都是2 。
注:由于晶体结构的对称性，晶体中不可能有11、10、9、7、5个配位数 。晶体中的最高配位数是12 。
三 。应用
氯化亚铜的晶体结构为钻石型，如图 。
铜和氯原子的配位数都是4 。氧化亚铜的晶胞如下图所示，
Cu和O原子的配位数分别为2和4 。
FeO晶胞结构如下右图所示，
O2-和Fe2离子的配位数为6 。
氮化铝的晶胞如下左图所示，
N和Al原子的配位数都是4 。
【正负离子的配位数怎么算 配位数怎么算】镧铬复合氧化物的晶胞结构如下图所示 。
Cr的配位数是6 。
TiO2的晶胞如下图所示，
可以求出位于体心的钛原子的配位数为6，然后从化学式TiO2的原子比为1∶2推断出O原子的配位数为3 。
钛矿的晶体结构如下图所示 。
Ba2的氧配位数是12，Ti4的是6，O2-的是4，Ti4的是2 。

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