3.1 金属离子配合物

3.1.1 金属离子的水合

水分子与金属离子或其他离子相互作用,称作水合,或称离子的水化。金属离子的水合是它在水溶液中的重要过程。以金属离子Mn+为例,水分子中氧的孤对电子与Mn+成键。这种化学键的电子对是由一方提供的,称为配位键。提供电子的氧原子称作给体原子,含有给体原子的化合物-水分子称作配位体。水溶液中的金属离子的表达方式为[M·mH2O]n+,代表金属离子周围配位m个水分子,这些水分子是以配位键直接与中心的金属离子结合的,称作内层水分子,反映着水合(水化)作用的强弱。水分子还可以以氢键作用与内层水结合,这部分水分子称作外层水。

金属离子的水合作用是随离子势(Z2/R)的增加而增强的。离子电荷Z越大,离子的水合作用越强;对于电荷数相同的离子,其离子半径R越小,离子的水合作用越强。在水中以中性分子存在的物质,其水合作用很弱。

拓展而言,可以提供孤对电子的原子都可以称为给体原子,含有给体原子的化合物种均可称为配位体。配位体可以是分子,也可以是离子。除水以外的配位体与中心金属离子配位结合,就形成了金属配合物,也称金属络合物。