Tiêu đề HSG12-CĐ9-PHỨC CHẤT.pdf ✅

1 CHUYÊN ĐỀ 9. PHỨC CHẤT PHẦN 1: HỆ THỐNG LÝ THUYẾT I. KHÁI NIỆM, THÀNH PHẦN PHỨC CHẤT 1. Khái niệm Phức chất : Là những hợp chất hoá học mà trong phân tử của nó có chứa ion phức hoặc phân tử phức trung hoà, thường có công thức tổng quát dạng [MLx] n Xm. + Nếu n = 0, thì chúng ta có phức trung hoà ví dụ: [Co(NH3)3Cl3], [Pt(NH3)2Cl2] + Nếu n  0, thì chúng ta có ion phức ví dụ: [Al(H2O)6] Cl3, K4[Fe(CN)6] 2. THÀNH PHẦN CỦA PHỨC CHẤT Phức chất thường gồm hai phần: cầu nội và cầu ngoại. Công thức tổng quát thường thấy của phức chất : [MLx]mXn Cầu nội Cầu ngoại a. Cầu nội Là những ion phức, thường được đặt trong dấu móc vuông. Trong cầu nội có ion trung tâm (M) và các phối tử (L).  Ion trung tâm (M): thường là các ion hay kim loại chuyển tiếp (như Fe2+, Fe3+, Cu2+ , Ni, Fe,...) liên kết với các ion hay các nguyên tử, phân tử trung hòa (gọi là phối tử, kí hiệu chữ L).  Phối tử (L): là ion âm phối trí xung quanh hoặc là phân tử trung hòa thường gặp là: F- , Cl- , Br- , I- , OH- , CN- , H2O, NH3, ethylenediamine (H2N-CH2-CH2-NH2, NH2-NH2) hydrazine... b. Cầu ngoại Là các ion trái dấu với ion phức, có tác dụng trung hòa điện tích của ion phức và được đặt ngoài dấu móc vuông. Nếu cầu nội không mang điện tích thì sẽ không có cầu ngoại. c. Một số thuật ngữ thường dùng - Số phối trí : Là tổng số liên kết  mà nhân trung tâm tạo được với các phối tử trong cầu nội. Ví dụ: [Co(NH3)6]Cl3: số phối trí của Co3+ là 6 Na3[AlF6]: số phối trí của Al3+ là 6 Na2[Zn(OH)4]: số phối trí của Zn2+ là 4 - Dung lượng phối trí của phối tử : Là số liên kết  mà một phối tử thực hiện được với nhân trung tâm.
2 + Khi một phối tử liên kết với nhân trung tâm qua một nguyên tử, tức là tạo được một liên kết  , lúc này dung lượng phối trí của phối tử bằng 1. Phối tử này được gọi là phối tử đơn càng (đơn răng). + Khi một phối tử liên kết với nhân trung tâm qua từ 2 nguyên tử trở lên, tức là tạo được số liên kết   2, lúc này dung lượng phối trí của phối tử  2. Phối tử này được gọi là phối tử đa càng (đa răng). Ví dụ: với phức chất [Co(NH2CH2CH2NH2)3] 3+ : - Số phối trí của Co3+ là 6. - Dung lượng phối trí của ethylenediamine là 2. - Điện tích của ion phức : bằng tổng điện tích của các nguyên tử hay ion trung tâm và các phối tử. Ví dụ: Pt4+ + 6Cl-  [PtCl6] 2- Co3+ + 4NH3 + 2NO2 -  [Co(NH3)4(NO2)2] + Lưu ý: Nếu điện tích tổng cộng bằng 0 thì nó không còn là ion phức mà là một phức chất không điện li. Ví dụ: [Co(NH3)3Cl3] II. DANH PHÁP CỦA PHỨC CHẤT THEO IUPAC (1) Tên cation gọi trước, tên anion gọi sau. (2) Trong ion phức: tên phối tử gọi trước, tên nguyên tử trung tâm gọi sau. (3) Tên phối tử: Nếu có nhiều phối tử giống nhau thì gọi: + số phối tử: đi, tri, tetra, penta, hecxa ..... + số càng của phối tử: bis, tris, tetrakis, pentakis, hexakis... Nếu có nhiều loại phối tử khác nhau thì gọi theo thứ tự anion, phân tử trung hòa, cation. - Tên phối tử anion: tên anion + "o" Anion Tên Anion Tên Clchloro S2O3 2- Thiosulfato Brbromo O2 2- Peroxo F - fluoro S 2- Sulfo OH- Hydroxo S2 2- Persulfo CNcyano NH2 - Amiđo C2O4 2- oxalato NHImiđo CO3 2- carbonato SCNThiocyanato CH3COOacetato NCSizothiocyanato Co CH2 CH2 NH2 NH2 CH2 CH2 NH2 NH2 CH2 CH2 NH2 NH2 3+
3 NO2 - nitro ONOnitrito O2 - Oxo - Tên phối tử trung hòa: giữ nguyên. Ngoại lệ: H2O aqua, NH3 ammine, CO carbonyl, NO nitrosyl,... - Tên phối tử cation: tên cation + ium. Vd: N2H5 + : hydrazinium. (4) Tên nguyên tử trung tâm (M): - Nếu nằm trong cation phức hoặc phức trung hòa: gọi tên thường dùng + số oxi hóa La Mã (trong ngoặc đơn). - Nếu nằm trong anion phức: tên La tinh nguyên tố + ate + số oxi hóa La mã (trong ngoặc đơn) nếu là muối; còn acid thì bỏ at cộng ic. Có một số trường hợp nguyên tử trung tâm nằm trong anion phức có 1 số thay đổi tên: Kim loại Tên Kim loại Tên Fe Ferat Sn Stanat Cu Cuprat Zn Zincat Pb Plomat Co Cobantat Ag Agentat Hg Mercurat Au Aurat Sb Stibiat W Wolfrat Ví dụ: [Cu(NH2CH2CH2NH2)2]SO4: bisethylendiamine copper (II) sulfate [Co(H2O)5Cl]Cl2: chloropentaaquacobalt (III) chloride K3[Fe(CN)6]: Potassium hexaxianoferat (III) Na[Al(OH)4]: Sodium tetrahiđroxoaluminate (III) [Pt(NH3)2Cl2]: Đichlorine điamminenplatinum (II) [Co(H2O)4Cl2]: Đichlorine tetraaquacobalt (II) Cách viết công thức của phức chất: - Viết cation trước, anion sau. - Đối với ion phức: đầu tiên viết nguyên tử trung tâm, đến các phối tử theo thứ tự ngược với thứ tự gọi tên. - Các phối tử phức tạp, người ta viết tắt: pyridine (py), (EDTA),... III. ĐỒNG PHÂN
4 Phức chất cũng có những dạng đồng phân giống như hợp chất hữu cơ. Những kiểu đồng phân chính của phức chất là đồng phân hình học và đồng phân quang học. Ngoài ra còn có các kiểu đồng phân khác như đồng phân phối trí, đồng phân ion hóa và đồng phân liên kết. 1. Đồng phân hình học hay đồng phân cis-trans Trong phức chất, các phối tử có thể chiếm những vị trí khác nhau đối với nguyên tử trung tâm. Khi phức chất có các loại phối tử khác nhau, nếu hai phối tử giống nhau ở về cùng một phía đối với nguyên tử trung tâm thì phức chất là đồng phân dạng cis và nếu hai phối tử giống nhau ở về hai phía đối với nguyên tử trung tâm thì phức chất đồng phân dạng trans. Ví dụ: Phức chất hình vuông [Pt(NH3)2Cl2] có hai đồng phân cis và trans Cis-đichlorođiammine platinum (II) Trans- đichlorođiammine platinum (II) Ví dụ: Ion phức bát diện [Co(NH3)4Cl2] + cũng có đồng phân cis và trans Cis-đichlorotetraammine cobalt(III) Trans- đichlorotetraammine cobalt(III) Chú ý: Phức tứ diện không có đồng phân hình học. 2. Đồng phân quang học Hiện tượng đồng phân quang học sinh ra khi phân tử hay ion không thể chồng khít lên ảnh của nó ở trong gương. Ví dụ: N Cl N NH3 Co NH3 Cl Cl N H3N N Co NH3 Cl