分子間化合物
铜臭 / 2022-08-01
二个或較多的可以单独存在的电性中和的簡单化合物的分子，依一定化学数量的比率结合而成的化合物，总称为分子同化合物，或称加成化合物。所韶简单化合物就是指一般由两种元素化合而成的二元化合物，例如HCI、H₂O. NH₃.SO₂等。从这些簡单化合物就有可能生成分子間化合物，例如
HCl+NH₃=NH₄Cl
SO₃+H₂O=H₂SO₄
SO₃+HCl=H[SO₃Cl]
分子間化合物的范圉很广。水合物，例如CuSO₄·5H₂O,氨合物，例如AgCl·3NH₃,有机分子加合物，例如CaCl₂·4C₂H₅OH，复盐，例如光卤石KCl·MgCl₂·6H₂O,絡盐，例如K₄[Fe(CN)₆](4KCN·Fe(CN)₂)等，都是分子間化合物。在这些例子中，CuSO₄、H₂O、AgCl、NH₃、CaCI₂、C₂H₅OH、KCl、MgCl₂、KCN、Fe(CN)₂等显然都是符合于原子价理論要求的电性中和的可以独立存在的分子(这里分子的涵义比較广一些， 由离子组成的化合物亦作为分子)，它們依一定的比率组合 而成不同类型的分子間化合物。在形成这些 化合物的过程中，既沒有电子的傅递(象钠原子傅递一个电子給氯原子而成离子键)，亦沒有形成新的电子对(共价键)，与一般原子价理谕不尽符合。它們的稳定性或共他性质，差别很大。有的只能成晶格而存在，一旦容解或墨其他方法处理后即被破坏。例如Kl·MgCl₂·6H₂O溶解后即离解而成K⁺、Mg⁺⁺及Cl⁻三种离子(水合离子)，和它的粗分盐KCI与MgCl₂分别溶解后所得的离子并无差别。分子間化合物亦有在溶解后仍保持它原来在品体中的分子或离子状态的。例如亚铁氰化鉀K₄Fe(CN)₆,从它的成份看来，好象是由4KCN和Fe(CN)₂粗成的，但它在晶格中除K+离子外确有[Fe(CN)₆]⁴⁻格离子存在，所以我們称它为貉盐。它溶解于水中后所生成的仍是水合的K⁺和[Fe(CN)₆]⁴⁻离子，几乎沒有Fe⁺⁺和CN⁻离子存在。复盐和絡盐的分别在这些例子中是比較明显的。但有时亦很难加以区别。因为在完至离解成它的粗分离子的复盐和非常稳定的絡盐之間，存在着一系列的稳定度不同的处于中間状态的絡盐。
上述各种类型的分子間化合物，大部分在它的粗分的加合作用中生成带阳电荷或阴电荷的复杂离子(或电性中和的分子)，这些复杂离子既能存在于晶体中，亦能存在于溶液中。这样的分子間化合物可以称为格合物。当然这并不是絡合物的最完善的定义，实际上貉合物的范圍亦沒有一个明确的界限。盐类水合物中的水分子、氨合物中的氨分子和有机分子的加合物中的有机分子，在有些例子中，它們是分布于金屬离子的四周而形成絡离子或格合分子。例如CuSO₄·5H₂O中四个分子的水分布于Cu⁺·的四周而形成貉离子Cu(H₂O)₄⁺⁺，这个貉离子存在于晶体中，亦存在于水溶液(較濃的水溶液)中。另有一分子的水仅系构成晶体的一部分(6-7节)。因此，单就[Cu(H₂O)₄]⁺⁺来讲，它是一个格合物，整个CuSO₄·5H₂O亦可以作为格合物，但与CuSO₄·5H₂O中第五个分子的化合水无关。同样,CuSO₄溶液中加过量的氨,程濃缩或加一些乙醇后析出的晶体CuSO₄·4NH₃·H₂O中，有絡离子[Cu(NH₃)₄]⁺⁺形成。无水硫酸銅吸收气态氨后，生成CuSO₄·5NH₃,其中亦有络离子[Cu(NH₃)₄]+⁺⁺存在。因此CuSO₄·5NH₃亦可以称为絡合物，但与它的第五个氨分子无关。严格地讲，依据維尔钠的配位学說，氨合物与氨貉合物(或简称氨貉物)应該有一些区别。氨合物的范圉較广，所有氨的加合物，不論氨分子是否分布于金屬离子的四周而形成貉离子(或格合物分子，例如三氨三氯合鈷[Co(NH₃)₃Cl₃])或仅系构成晶格的一部分，都包括在内。氨称合物系指氨合物中的一部分，即氨分子形成络合物而存在于晶体和溶液中的氨合物，虽然这样的区别并非完全必要。复盐似不属于络合物范圍以内，甚至有人主張称复盐是晶格化合物而不是其正的分子化合物。所謂晶格化合物，就是它的組分盐的离子，都各别 地存在于晶格中而看不出离子絡合的情况。例如在KF·MgF₂(图 16-1)的晶格中，Mg⁺⁺离子的周圉排列着6个F⁻离子。这格子单位中的F⁻离子，都是和邻接格子单位所共有，因此在每一格子单位内，Mg⁺⁺和F⁻的比是1:3。但这不能說明它有[MgF₃]⁻络离子存在，这亦和NaCl晶格中每一Na⁺离子圉繞着6个CI⁻离子，但不能說NaCl晶格中有任何絡离子存在一样。事实上，KF·MgF₂溶解后亦只有K⁺、Mg⁺⁺及F⁻三种离子存在于溶液中。这 一点和氯亚鉑酸鉀K₂PtCl₄显然不同。K₂PtCl₄的晶格中(图16-2)，除K⁺离子外，很明显地有由Pt和4Cl所租成的正方形秸构的PtCI₄⁻⁻离子存在，这个络离子亦同样存在于溶液中。因此
K₂PtCl₄是典型的絡合物，但是我們前面已提起过，絡合物在溶液中的稳定性大小不同。稳定性很小的絡盐，存在于晶格中的絡离子，溶解后几近完全离解。因此，我們不妨把复盐看作是不稳定絡合物的极限状态。
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