Question

NO₂^-是一種常見配體，在八面體配離子[MR₂(NO₂)₄]^-中，中心離子M含量為21.27%，氮元素的含量為30.33%，只檢測(cè)到一種N-O鍵長(zhǎng)，請(qǐng)回答下列問題
⑴　給出自由狀態(tài)下的NO₂^-的結(jié)構(gòu)，NO₂^-在該配合物中配位方式
⑵　通過計(jì)算，給出配離子的化學(xué)式和名稱
⑶　畫出該配離子的結(jié)構(gòu)

Answer 1

⑴NO₂^-為角型，（1分）由于只一種N-O鍵長(zhǎng)，應(yīng)為氮原子配位 （1分）
⑵　若R中不含N,則氧元素含量為(0.3033/14) x32=0.6933,M,N,O之和將超過1，是不可能的。所以R必為含氮配體。設(shè)R中含x個(gè)N，則有
n_M : n_N = 0.2127/M_M : 0.3033/14.01 =" 1" ：（2x+ 4）M_M=19.65(x+2)
x=1時(shí)，有合理解，M_M="58.95" 為Co元素，（元素，1分）
配離子摩爾質(zhì)量=277g/mol,
扣除掉1個(gè)Co,6個(gè)N,8個(gè)O后還剩下6，應(yīng)為6個(gè)H，故配體R為NH₃,
配離子化學(xué)式為[Co(NH₃)₂(NO₂)₄]^-，  （化學(xué)式，2分）
名稱為四亞硝酸根·二氨合鈷(|||)離子  （1分）
⑶　由于只一種N-O鍵長(zhǎng)，所有氧原子等價(jià)，則配離子結(jié)構(gòu)應(yīng)為：
 （2分）

⑴　NO₂^－是3中心，18電子構(gòu)型的分子，是O₃的等電子體，因此構(gòu)型為角型，并存在一個(gè)3中心4電子π鍵。由于配合物中只檢測(cè)出一種N－O鍵長(zhǎng)，所以可以肯定，NO₂^－（兩可配體，即N、O都可做配位原子）以N作為配位原子。
⑵　從題目所給的條件分析，由于不知中心原子的種類，因此無法根據(jù)中心原子的摩爾質(zhì)量和質(zhì)量百分?jǐn)?shù)確定配合物的摩爾質(zhì)量；雖然知道N的百分含量，但是由于不確定配體R中是否含有，以及含有幾個(gè)氮原子，所以必須設(shè)R中含有x（x≥0）個(gè)N原子，根據(jù)元素分析法，討論中心原子的摩爾質(zhì)量，即(g/mol)，通過討論，只有x＝1時(shí)，M（M）=58.95g/mol符合題意。即M為Co。該配合物有兩種配體，NO₂^－、NH₃，先陰離子，后中性分子，先無機(jī)，后有機(jī)的原則安排配體的順序，不同的配體之間打“·”，配體和中心離子之間加“合”，并在中心原子的后面要標(biāo)出該中心原子的氧化數(shù)。
⑶　根據(jù)題意，該八面體結(jié)構(gòu)存在兩種異構(gòu)體，即順式結(jié)構(gòu)和反式結(jié)構(gòu)。便是順式結(jié)構(gòu)存在兩種不同的Co－N配位鍵，因此會(huì)造成N－O鍵長(zhǎng)也會(huì)出現(xiàn)兩種。因此只能為反式結(jié)構(gòu)，如下圖所示：