3.1 金屬離子配合物
3.1.1 金屬離子的水合
水分子與金屬離子或其他離子相互作用,稱作水合,或稱離子的水化。金屬離子的水合是它在水溶液中的重要過程。以金屬離子Mn+為例,水分子中氧的孤對電子與Mn+成鍵。這種化學鍵的電子對是由一方提供的,稱為配位鍵。提供電子的氧原子稱作給體原子,含有給體原子的化合物-水分子稱作配位體。水溶液中的金屬離子的表達方式為[M·mH2O]n+,代表金屬離子周圍配位m個水分子,這些水分子是以配位鍵直接與中心的金屬離子結合的,稱作內層水分子,反映著水合(水化)作用的強弱。水分子還可以以氫鍵作用與內層水結合,這部分水分子稱作外層水。
金屬離子的水合作用是隨離子勢(Z2/R)的增加而增強的。離子電荷Z越大,離子的水合作用越強;對于電荷數相同的離子,其離子半徑R越小,離子的水合作用越強。在水中以中性分子存在的物質,其水合作用很弱。
拓展而言,可以提供孤對電子的原子都可以稱為給體原子,含有給體原子的化合物種均可稱為配位體。配位體可以是分子,也可以是離子。除水以外的配位體與中心金屬離子配位結合,就形成了金屬配合物,也稱金屬絡合物。