Tiêu đề Bài 29. Một số tính chất và ứng dụng của phức chất - GV.docx ✅

1. Một số dấu hiệu của phản ứng tạo phức chất trong dung dịch: Phản ứng tạo phức chất trong dung dịch có thể được nhận biết dựa vào một số dấu hiệu như : xuất hiện kết tủa; hòa tan kết tủa; thay đổi màu sắc. Ví dụ 1: Nhỏ vài giọt dung dịch NaOH vào ống nghiệm chứa dung dịch AlCl 3 , thấy xuất hiện kết tủa, chứng tỏ phức chất [Al(OH) 3 (H 2 O) 3 ] đã được tạo thành. Ví dụ 2 : Nhỏ vài giọt dung dịch NaCl vào ống nghiệm chứa dung dịch AgNO 3 , thu được kết tủa trắng AgCl. Tiếp tục nhỏ vào ống nghiệm dung dịch NH 3 đến dư thấy kết tủa tan, chứng tỏ phức chất [Ag(NH 3 ) 2 ] + đã được tạo thành. Ví dụ 3 : Nhỏ vài giọt dung dịch HCl đặc vào ống nghiệm chứa dung dịch CuSO 4 loãng thấy dung dịch từ màu xanh chuyển sang màu vàng, chứng tỏ phức chất [CuCl 4 ] 2- đã được tạo thành. Ví dụ 4 : Nhỏ vài giọt dung dịch NH 3 vào dung dịch CuSO 4 loãng thấy xuất hiện kết tủa màu xanh nhạt, chứng tỏ phức chất [Cu(OH) 2 (H 2 O) 4 ] đã được tạo thành. Tiếp tục nhỏ vào ống nghiệm dung dịch NH 3 đến dư thấy kết tủa tan, đồng thời dung dịch chuyển sang màu xanh lam, chứng tỏ phức chất [Cu(NH 3 ) 4 (H 2 O) 2 ] 2+ đã được tạo thành. 2. Sự tạo thành phức chất của ion kim loại chuyển tiếp và phản ứng thế phối tử của phức chất trong dung dịch: a. Sự tạo thành phức chất của Cu 2+ trong dung dịch: Thí nghiệm: Sự tạo thành phức chất của Cu 2+ Chuẩn bị: Hóa chất : dung dịch CuSO 4 5%, dung dịch NaOH 10%, dung dịch NH 3 10%, dung dịch HCl đặc. Dụng cụ: ống nghiệm. Tiến hành:
- Cho khoảng 1mL dung dịch CuSO 4 5% vào ống nghiệm (1). Cho tiếp 3 giọt dung dịch NaOH 10% vào ống nghiệm, lắc đều. Nhỏ từ từ dung dịch NH 3 10% vào ống nghiệm, vừa nhỏ vừa lắc đều đến khi kết tủa tan hoàn toàn. - Cho khoảng 1 mL dung dịch CuSO 4 5% vào ống nghiệm (2). Nhỏ từ từ dung dịch HCl đặc vào ống nghiệm, vừa nhỏ vừa lắc đều đến khi dung dịch chuyển màu hoàn toàn. Quan sát hiện tượng và viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra. Đáp án: Ống nghiệm 1: - Ban đầu xuất hiện kết tủa xanh: CuSO 4  + 2NaOH → Cu(OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4 . - Sau đó kết tủa xanh tan dần tạo thành phức chất có màu xanh lam: Cu(OH) 2  + 4NH 3  → [Cu(NH 3 ) 4 ](OH) 2 . Ống nghiệm 2: - Dung dịch chuyển từ màu xanh sang xanh lá, cuối cùng là màu vàng: CuSO 4  + 4HCl → H 2 [CuCl 4 ] + H 2 SO 4 b. Phản ứng thế phối tử của phức chất trong dung dịch: Các phối tử trong phức chất có thể bị thế bởi các phối tử khác. Quá trình xảy ra sự thế phối tử này bới phối tử khác được gọi là phản ứng thế phối tử của phức chất. Quá trình này xảy ra thuận lợi khi phức chất mới được hình thành bền hơn phức chất ban đầu. Ví dụ 1: [PtCl 4 ] 2– (aq) + NH 3  [PtCl 3 (NH 3 )](aq) + Cl – (aq) Ở phản ứng này, một phối tử Cl - trong phức chất [PtCl 4 ] 2- bị thế bởi một phối tử NH 3 , tạo ra phức chất [PtCl 3 (NH 3 )] - . Ví dụ 2: [Fe(H 2 O) 6 ] 2+ (aq) + 6CN – (aq)  [Fe(CN) 6 ] 4– (aq) + 6H 2 O(l) Ở phản ứng này, các phối tử H 2 O trong phức chất [Fe(H 2 O) 6 ] 2+ bị thay thế bởi phối tử CN - , tạo ra phức chất [Fe(CN) 6 ] 4- . Ví dụ 3: [Cu(H 2 O)] 2+ (aq) + 4Cl – (aq)  [CuCl 4 ] 2– (aq) + 6H 2 O(l) Ở phản ứng này, các phối tử H 2 O trong phức chất [Cu(H 2 O)] 2+ đã được thay thế bởi phối tử Cl – , tạo ra phức chất [CuCl 4 ] 2– . Ví dụ 1. Phản ứng tạo phức chất trong dung dịch không thể nhận biết qua dấu hiệu nào sau đây? A. Biến đổi màu sắc. B. Hòa tan kết tủa. C. Xuất hiện kết tủa. D. Nguyên tử trung tâm. Ví dụ 2. Có 3 lọ hóa chất, mỗi lọ đựng dung dịch của một trong các phức chất sau: [Ag(NH 3 ) 2 ] + , [Cu(H 2 O) 6 ] 2+ , [Cu(NH 3 ) 4 (H 2 O) 2 ] 2+ . Hãy nhận biết phức chất có trong mỗi lọ dựa vào màu sắc đặc trưng của chúng. Đáp án: - Phức chất trong suốt, không có màu là [Ag(NH 3 ) 2 ] + . - Phức chất có màu xanh là: [Cu(H 2 O) 6 ] 2+ . - Phức chất có màu xanh lam là: [Cu(NH 3 ) 4 (H 2 O) 2 ] 2+ . Ví dụ 3. 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 phức chất aqua đã tạo thành. Đáp án: Dấu hiệu chứng tỏ phức chất aqua được tạo thành: thay đổi màu sắc. CuSO 4  khan màu trắng, khi hoà tan trong nước, các phân tử nước liên kết với ion Cu 2+  tạo phức chất aqua [Cu(H 2 O) 6 ] 2+  có màu xanh. Ví dụ 4. Phản ứng nào dưới đây là phản ứng thay thế phối tử trong phức chất? a) [Co(OH 2 ) 6 ] 3+ (aq) + 6NH 3 (aq) ⟶ [Co(NH 3 ) 6 ] 3+ (aq) + 6H 2 O(l) b) 2Na[Au(CN) 2 ](aq) + Zn(s) ⟶ Na 2 [Zn(CN) 4 ](aq) + 2Au(s) c) [Co(OH 2 ) 6 ] 2+ (aq) + 4Cl − (aq) ⇌ [CoCl 4 ] 2− (aq) + 6H 2 O(l)

Đáp án: a) Công thức hoá học của phức chất: [Co(H 2 O) 6 ] 2+ . b) Phương trình hoá học của phản ứng thế phối tử: [Co(H 2 O) 6 ] 2+ (aq) + 6NH 3 (aq) → [Co(NH 3 ) 6 ] 2+  (aq) + 6H 2 O(l). Ví dụ 9. Một thí nghiệm được tiến hành như sau: Nhỏ vài giọt dung dịch silver nitrate vào ống nghiệm có chứa dung dịch sodium chloride, thêm tiếp vào ống nghiệm từng giọt dung dịch ammonia và lắc mạnh. Hãy dự đoán hiện tượng quan sát được. Giải thích. Viết các phương trình hoá học của phản ứng. Cho biết dạng hình học của phức chất tạo thành. Đáp án: Trong dung dịch sodium chloride tồn tại các ion Na + (aq) và Cl - (aq), trong dung dịch silver nitrate tồn tại các ion Ag + (aq) và NO 3 - (aq). Khi nhỏ từ từ dung dịch AgNO 3 , vào dung dịch NaCl sẽ có kết tủa trắng AgCl tạo thành. Khi thêm tiếp dung dịch NH 3 , lắc mạnh, kết tủa trắng sẽ tan do có phản ứng tạo ra phức chất [Ag(NH 3 ) 2 ] + (aq). Phương trình hoá học của các phán ứng: Ag + (aq) + Cl - (aq)  AgCl(s) + aq AgCl(s) + 2NH 3 (aq)  [Ag(NH 3 ) 2 ] + (aq) + Cl - (aq) Phức chất [Ag(NH 3 ) 2 ] + có dạng hình học là đường thắng, công thức cấu tạo như sau: Ví dụ 10. Trong phản ứng thuận nghịch dưới đây, việc tăng nồng độ Cl − (aq) ảnh hưởng như thế nào đến sự thay đổi màu của dung dịch? [Cu(OH 2 ) 6 ] 2+ (aq) + 4Cl − (aq) ⇌ [CuCl 4 ] 2− (aq) + 6H 2 O(l) Màu xanh Màu vàng Đáp án: Khi tăng nồng độ Cl − (aq), cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều làm giảm nồng độ Cl − (aq), tức là chiều tạo phức [CuCl 4 ] 2− (aq). Do đó việc tăng nồng độ Cl − (aq) làm cho màu vàng của dung dịch trở lên đậm hơn. Ví dụ 11. Muối CoCl 2  khan có màu xanh. Hòa tan một lượng muối này vào nước, thu được dung dịch màu hồng (có chứa phức chất X). Nhúng mảnh giấy lọc vào dung dịch này, sấy khô, thu được mảnh giấy có màu xanh (giấy Y). Giấy Y được sử dụng làm giấy chỉ thị để phát hiện nước. a. CoCl2 là hợp chất của kim loại chuyển tiếp. b. Phức chất X không chứa phối tử aqua (phối tử H 2 O). c. Trong phức chất X, liên kết giữa nguyên tử trung tâm và phối tử là liên kết ion. d. Khi nhỏ giọt nước lên giấy Y, giấy Y chuyển màu. Đáp án: a. Đúng. Co là kim loại chuyển tiếp. b. Sai. X là phức CoCl 2 .6H 2 O. c. Sai. Liên kết giữa liên kết giữa nguyên tử trung tâm và phối tử là liên kết cho-nhận. d. Đúng. CoCl 2  khô sẽ có màu xanh, còn ướt sẽ có màu hồng. Ví dụ 12. Cho cân bằng sau: [CoCl 4 ]² - (aq) + 6H₂O(1) ⇌ [Co(H₂O) 6 ] 2+ (aq) + 4Cl - (aq) 0 2980 rH (màu xanh chàm) (màu đỏ hồng) (a) Màu của dung dịch sẽ thay đối như thể nào khi đun nóng? (b) Khi thêm dung dịch HCl, dung dịch sẽ có màu gì? (c) Hãy cho biết dạng hình học của các phức chất trong cân bằng trên. Đáp án: (a) Phản ứng theo chiều thuận là toả nhiệt, nên khi làm lạnh cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều thuận, màu dung dịch sẽ chuyển sang đỏ hồng. (b) Khi thêm HCI sẽ làm tăng nồng độ ion Cl - , nên cân bằng chuyển dịch sang chiều nghịch, màu dung dung dịch sẽ chuyển sàng xanh chàm.