Nội dung text Bài 28. Sơ lược về phức chất - HS.docx
Phức chất là hợp chất có chứa nguyên tử trung tâm (thường được kí hiệu là M) và các phối tử (thường được kí hiệu là L). Trong đó, nguyên tử trung tâm là cation kim loại hoặc nguyên tử kim loại liên kết với các phối tử. Phối tử là anion hoặc phân tử. Phức chất có thể mang điện tích hoặc không mang điện tích. Trong công thức phức chất, nguyên tử trung tâm M và các phối tử L thường được đặt trong móc vuông. Thành phần của phức chất Ví dụ 1: Phức chất [Co(NH 3 ) 6 ] 3+ có điện tích là +3, nguyên tử trung tâm là Co 3+ và phối thử là NH 3 . Ví dụ 2: Phức chất [Zn(OH) 4 ] 2- có điện tích là -2, nguyên tử trung tâm là Zn 2+ và phối thử là OH – . Ví dụ 3: Phức chất [Fe(CO) 5 ] không mang điện tích, nguyên tử trung tâm là Fe và phối thử là CO. Ví dụ 1. Cho phát biểu sau: “Phức chất đơn giản thường có một ...(1)... liên kết với các …(2)… bao quanh. Cụm từ cần điền vào (1) và (2) lần lượt là A. cation kim loại, anion. B. nguyên tử kim loại, nguyên tử phi kim. C. nguyên tử trung tâm, phối tử. D. cation kim loại, phối tử. Ví dụ 2. Cho các phức chất sau: [Cu(H 2 O) 6 ] 2+ , [CoF 6 ] 3- , [Ni(CO) 4 ], [PtCl 2 (NH 3 ) 2 ]. (a) Hãy chỉ ra phối tử và nguyên tử trung tâm trong mổi phức chất trên (b) Hãy cho biết số lượng phối tử có trong mỗi phức chất trên. (c) Hãy cho biết điện tích của mỗi phức chất trên. Ví dụ 3. Cho một phức chất có công thức [Fe(OH 2 ) 6 ](NO 3 ) 3 .3H 2 O. Chỉ ra nguyên tử trung tâm và phối tử của phức chất trên. Ví dụ 4. Phương trình điện li nào sau đây biểu diễn đúng sự điện li của phức chất K 3 [Fe(CN) 6 ]?
A. K 3 [Fe(CN) 6 ](aq) → 3K + (aq) + [Fe(CN) 6 ] 3- (aq). B. K 3 [Fe(CN) 6 ](aq) → 2K + (aq) + K[Fe(CN) 6 2- (aq). C. K 3 [Fe(CN) 6 ](aq) → 3K + (aq) + Fe 3+ (aq) + 6CN - (aq). D. K 3 [Fe(CN) 6 ](aq) → 3K + (aq) + Fe(CN) 3 (s) + 3CN - (aq). Ví dụ 5. Số oxi hoá của nguyên tử trung tâm platinum trong phức chất [PtCl 4 ] 2– là A. +2. B. +3. C. +4. D. +6. Trong phức chất [ML n ] (điện tích đã dược lược bỏ), các phối tử L sắp xếp một cách xác định xung quanh nguyên tử trung tâm M tạo ra các dạng hình học khác nhau, phổ biến là dạng tứ diện, vuông phẳng và bát diện (Bảng 28.1). Bảng 28.1. Một số dạng hình học phổ biến của phức chất [ML n ] Chú ý: Nét màu xanh nói các phối tử L trong phức chất để chỉ rỏ dạng hình học của phức chất, nét màu trắng chỉ liên kết giữa M và L. Ví dụ 1: Dạng hình học của phức chất bát diện [Co(NH 3 ) 6 ] 3+ Ví dụ 2: Dạng hình học của phức chất tứ diện [CoCl 4 ] 2- (a) và của phức chất vuông phẳng [PtCl 4 ] 2- (b) Ví dụ 1. Quan sát Hình 20.2, cho biết dạng hình học của mỗi ion phức chất.
Ví dụ 2. Ion [Cu(NH 3 ) 4 ] 2+ có dạng vuông phẳng, ion [Cu(H 2 O) 6 ] 2+ có dạng bát diện. Hãy vẽ dạng hình học của chúng. Ví dụ 3. Khi cho copper(II) sulfate vào nước thì hình thành phức chất bát diện với các phối tử là 6 phân tử H₂O. (a) Viết công thức của phức chất. (b) Vẽ dạng hình học của phức chất trên. 1. Liên kết giữa nguyên tử trung tâm và phối tử: Liên kết hóa học giữa nguyên tử trung tâ, M và phối tử L trong phức chất là liên kết cho – nhận, được hình thành nhờ sự cho cặp electron chưa liên kết của phối tử vào orbital trống của nguyên tử trung tâm. Ví dụ 1: Liên kết trong phức chất [Co(OH) 4 ] 2- được hình thành do phối tử OH - cho cặp electron chưa liên kết vào AO trống của nguỵên tử trung tâm Co 3+ . Ví dụ 2: Liên kết trong phức chất [Zn(NH 3 ) 6 ] 3+ được hình thành do phối tử NH 3 cho cặp electron chưa liên kết vào AO trống của nguyên tử trung tâm Zn 2+ . 2. Sự hình thành phức chất aqua của một số ion kim loại chuyển tiếp: Muối CuSO 4 khan màu trắng (Hình 28.2) khi tan vào nước tạo thành dung dịch có màu xanh (hình 28. 3) vì tạo thành phức chất [Cu(H 2 O) 6 ] 2+ Trong dung dịch, các ion kim loại chuyển tiếp M n+ thường nhận cặp electron chưa liên kết của H 2 O tạo thành liên kết cộng hóa trị kiểu cho - nhận, hình thành phức chất aqua. Hầu hết các phức chất aqua co dạng hình học bát diện ([M(H 2 O) 6 ] n+ ). Chẳng hạn trong dung dịch nước, ion Fe 2+ tạo phức chất [Fe(H 2 O) 6 ] 2+ , ion Co 3+ tạo phức chất [Co(H 2 O) 6 ] 3+ . Ví dụ 1. Trong phức chất, giữa phối tử và nguyên tử trung tâm có loại liên kết nào sau đây? A. Ion. B. Hydrogen. C. Cho - nhận. D. Kim loại. Ví dụ 2. Cho các phức chất sau: [Ag(NH 3 ) 2 ] + , [CoF 6 ] 3- . Hãy chỉ ra nguyên tử trung tâm, phối tử và giải thích sự hình thành liên kết trong mỗi phức chất trên. Ví dụ 3. Phức chất của Ni 2+ và Zn 2+ đều có dạng hình học bát diện. a. Viết công thức hóa học của mỗi phức chất aqua trên. b. Mô tả sự hình thành liên kết giữa phối tử và nguyên tử trung tâm trong mỗi phức chất trên. Ví dụ 4. CuSO 4 khan màu trắng, khi hòa tan trong nước, các phân tử nước liên kết với ion Cu 2+ tạo phức
chất aqua [Cu(H 2 O) 6 ] 2+ . Hãy cho biết dấu hiệu nào chứng tỏ phức chất aqua đã tạo thành. Ví dụ 5. Mỗi phân tử ethylenediamine (H 2 N-CH 2 -CH 2 -NH 2 ): a) có bao nhiêu cặp electron hoá trị riêng có thể được dùng để tạo phức chất với cation kim loại? b) có luôn dùng tất cả các cặp electron hoá trị riêng để tạo liên kết với cation kim loại không? Ví dụ 6. Mỗi phát biểu dưới đây là đúng hay sai? a. Phức chất có thể mang điện tích hoặc không mang điện tích. b. Phức chất mà nguyên tử trung tâm tạo 4 liên kết với các phối tử luôn có dạng hình học là tứ diện. c. Giống như phân tử amionia 3(NH) , phân tử methylamine 32(CHNH) cũng có thể đóng vai trò là phối tử do có cặp electron chưa liên kết. d. Các anion HỌ – , Cl – , I – đều có thể tạo phức vì đều có cặp electron hoá trị riêng. Ví dụ 7. Các phức chất được tạo thành từ sự tương tác giữa cation Co 3+ với đồng thời cả anion C 2 O 4 2- (kí hiệu là ox) và phân tử H 2 O, có dạng [Co(OH 2 ) x (ox) y ] p+ và [Co(OH 2 ) a (ox) b ] q- Biết rằng trong các phức chất này: - Cation Co 3+ tạo được 6 liên kết sigma kiểu cho – nhận với các phối tử. - Mỗi anion C 2 O 4 2- sử dụng 2 cặp electron hoá trị riêng để tạo liên kết cho - nhận với cation kim loại. - Mỗi phân tử H 2 O sử dụng 1 cặp electron hoá trị riêng để tạo liên kết cho - nhận với cation kim loại. Hãy đề xuất công thức của các phức chất phù hợp với những dữ liệu trên.