分子間化合物
銅臭 / 2022-08-01
二個(gè)或較多的可以單獨(dú)存在的電性中和的簡(jiǎn)單化合物的分子，依一定化學(xué)數(shù)量的比率結(jié)合而成的化合物，總稱(chēng)為分子同化合物，或稱(chēng)加成化合物。所韶簡(jiǎn)單化合物就是指一般由兩種元素化合而成的二元化合物，例如HCI、H?O. NH?.SO?等。從這些簡(jiǎn)單化合物就有可能生成分子間化合物，例如
HCl+NH?=NH?Cl
SO?+H?O=H?SO?
SO?+HCl=H[SO?Cl]
分子間化合物的范圉很廣。水合物，例如CuSO?·5H?O,氨合物，例如AgCl·3NH?,有機(jī)分子加合物，例如CaCl?·4C?H?OH，復(fù)鹽，例如光鹵石KCl·MgCl?·6H?O,絡(luò)鹽，例如K?[Fe(CN)?](4KCN·Fe(CN)?)等，都是分子間化合物。在這些例子中，CuSO?、H?O、AgCl、NH?、CaCI?、C?H?OH、KCl、MgCl?、KCN、Fe(CN)?等顯然都是符合于原子價(jià)理論要求的電性中和的可以獨(dú)立存在的分子(這里分子的涵義比較廣一些， 由離子組成的化合物亦作為分子)，它們依一定的比率組合 而成不同類(lèi)型的分子間化合物。在形成這些 化合物的過(guò)程中，既沒(méi)有電子的傅遞(象鈉原子傅遞一個(gè)電子給氯原子而成離子鍵)，亦沒(méi)有形成新的電子對(duì)(共價(jià)鍵)，與一般原子價(jià)理諭不盡符合。它們的穩(wěn)定性或共他性質(zhì)，差別很大。有的只能成晶格而存在，一旦容解或墨其他方法處理后即被破壞。例如Kl·MgCl?·6H?O溶解后即離解而成K?、Mg??及Cl?三種離子(水合離子)，和它的粗分鹽KCI與MgCl?分別溶解后所得的離子并無(wú)差別。分子間化合物亦有在溶解后仍保持它原來(lái)在品體中的分子或離子狀態(tài)的。例如亞鐵氰化鉀K?Fe(CN)?,從它的成份看來(lái)，好象是由4KCN和Fe(CN)?粗成的，但它在晶格中除K+離子外確有[Fe(CN)?]??格離子存在，所以我們稱(chēng)它為貉鹽。它溶解于水中后所生成的仍是水合的K?和[Fe(CN)?]??離子，幾乎沒(méi)有Fe??和CN?離子存在。復(fù)鹽和絡(luò)鹽的分別在這些例子中是比較明顯的。但有時(shí)亦很難加以區(qū)別。因?yàn)樵谕曛岭x解成它的粗分離子的復(fù)鹽和非常穩(wěn)定的絡(luò)鹽之間，存在著一系列的穩(wěn)定度不同的處于中間狀態(tài)的絡(luò)鹽。
上述各種類(lèi)型的分子間化合物，大部分在它的粗分的加合作用中生成帶陽(yáng)電荷或陰電荷的復(fù)雜離子(或電性中和的分子)，這些復(fù)雜離子既能存在于晶體中，亦能存在于溶液中。這樣的分子間化合物可以稱(chēng)為格合物。當(dāng)然這并不是絡(luò)合物的最完善的定義，實(shí)際上貉合物的范圍亦沒(méi)有一個(gè)明確的界限。鹽類(lèi)水合物中的水分子、氨合物中的氨分子和有機(jī)分子的加合物中的有機(jī)分子，在有些例子中，它們是分布于金屬離子的四周而形成絡(luò)離子或格合分子。例如CuSO?·5H?O中四個(gè)分子的水分布于Cu?·的四周而形成貉離子Cu(H?O)???，這個(gè)貉離子存在于晶體中，亦存在于水溶液(較濃的水溶液)中。另有一分子的水僅系構(gòu)成晶體的一部分(6-7節(jié))。因此，單就[Cu(H?O)?]??來(lái)講，它是一個(gè)格合物，整個(gè)CuSO?·5H?O亦可以作為格合物，但與CuSO?·5H?O中第五個(gè)分子的化合水無(wú)關(guān)。同樣,CuSO?溶液中加過(guò)量的氨,程濃縮或加一些乙醇后析出的晶體CuSO?·4NH?·H?O中，有絡(luò)離子[Cu(NH?)?]??形成。無(wú)水硫酸銅吸收氣態(tài)氨后，生成CuSO?·5NH?,其中亦有絡(luò)離子[Cu(NH?)?]+??存在。因此CuSO?·5NH?亦可以稱(chēng)為絡(luò)合物，但與它的第五個(gè)氨分子無(wú)關(guān)。嚴(yán)格地講，依據(jù)維爾鈉的配位學(xué)說(shuō)，氨合物與氨貉合物(或簡(jiǎn)稱(chēng)氨貉物)應(yīng)該有一些區(qū)別。氨合物的范圉較廣，所有氨的加合物，不論氨分子是否分布于金屬離子的四周而形成貉離子(或格合物分子，例如三氨三氯合鈷[Co(NH?)?Cl?])或僅系構(gòu)成晶格的一部分，都包括在內(nèi)。氨稱(chēng)合物系指氨合物中的一部分，即氨分子形成絡(luò)合物而存在于晶體和溶液中的氨合物，雖然這樣的區(qū)別并非完全必要。復(fù)鹽似不屬于絡(luò)合物范圍以?xún)?nèi)，甚至有人主張稱(chēng)復(fù)鹽是晶格化合物而不是其正的分子化合物。所謂晶格化合物，就是它的組分鹽的離子，都各別 地存在于晶格中而看不出離子絡(luò)合的情況。例如在KF·MgF?(圖 16-1)的晶格中，Mg??離子的周圉排列著6個(gè)F?離子。這格子單位中的F?離子，都是和鄰接格子單位所共有，因此在每一格子單位內(nèi)，Mg??和F?的比是1:3。但這不能說(shuō)明它有[MgF?]?絡(luò)離子存在，這亦和NaCl晶格中每一Na?離子圉繞著6個(gè)CI?離子，但不能說(shuō)NaCl晶格中有任何絡(luò)離子存在一樣。事實(shí)上，KF·MgF?溶解后亦只有K?、Mg??及F?三種離子存在于溶液中。這 一點(diǎn)和氯亞鉑酸鉀K?PtCl?顯然不同。K?PtCl?的晶格中(圖16-2)，除K?離子外，很明顯地有由Pt和4Cl所租成的正方形秸構(gòu)的PtCI???離子存在，這個(gè)絡(luò)離子亦同樣存在于溶液中。因此
K?PtCl?是典型的絡(luò)合物，但是我們前面已提起過(guò)，絡(luò)合物在溶液中的穩(wěn)定性大小不同。穩(wěn)定性很小的絡(luò)鹽，存在于晶格中的絡(luò)離子，溶解后幾近完全離解。因此，我們不妨把復(fù)鹽看作是不穩(wěn)定絡(luò)合物的極限狀態(tài)。
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