Phức chất pdf

2 2 4
3 3 6
4 2 6
( ) 2 [ ( ) ]
3 [ ]
2
Be OH NaOH Na Be OH
AlF NaF Na AlF
SiF HF H SiF
+ →
+ →
+ →
2 3
3 3
3 3 2
. ( ) . ( )
.5
.5 .
KCN Fe CN Fe CN XanhBeclin Diesbach XVIII
CoCl NH amoniacat puapureo RED XIX
CoCl NH H O amoniacat rozeo PINK XIX
− − −
− − − −
− − − −

Cr(OH)
3
lưỡng tính
In acid In base
Chromate and Dichromate Ions

+5
+4
+3
+2

THUYẾT MẠCH
THUYẾT MẠCH
W. Blomstrand & Jorgensen
W. Blomstrand & Jorgensen
1884
1884
3
NH Cl−
Co
3 3
NH NH−
3 3
3
NH NH Cl
NH Cl
− − −
−
3 3
.6CoCl NH
3 3
.5CoCl NH
3 3
.4CoCl NH

Cl

Co
3
NH
3 3 3
3
NH NH NH Cl
NH
Cl
− − − −
−
Cl
Co
3
NH
3 3 3
NH NH NH Cl
Cl
− − − −

THUYẾT PHỐI TRÍ-1892
THUYẾT PHỐI TRÍ-1892
A. Werner, 1866-1919
A. Werner, 1866-1919
Noben hóa học năm 1913
Noben hóa học năm 1913
1. Có thể có Hóa trị chính và Hóa trị phụ trong nguyên tố.
•
Hóa trị chính tương ứng với khái niệm số oxi hóa.
•
Hóa trị phụ tương ứng khái niệm số phối trí.

2. Nguyên tử tạo phức có xu hướng bão hòa các hóa trị
chính và hóa trị phụ. Hóa trị chính chỉ được bão hòa
bằng anion, còn hóa trị phụ được bão hòa bằng anion và
phân tử trung hòa.
3. Hóa trị phụ có phương xác định trong không gian.

3 3
.6CoCl NH
3 3
.5CoCl NH
3 3
.4CoCl NH
3
3
Cl NH
NH
3
NH
Co
M
O M N
3
Cl
NH
N M O
3
3
NH
Cl NH
M

3 3
Cl
NH NH
Cl
M
O N
Co
3 3
3
Cl
NH NH
NH
N M O
M
3 3
Cl
NH NH
Co
M
O N
3 3
Cl
NH NH
Cl
N M O

CHƯƠNG 10. PHỨC CHẤT
CHƯƠNG 10. PHỨC CHẤT
Một số định nghĩa
1. Phức chất
2. Số phối trí của nhân trung tâm
3. Dung lượng phối trí của phối tử
4. Đồng phân phức chất: cis-trans, quang học, phối trí, ion hóa, liên kết
Hằng số điện ly và hằng số bền của ion phức
Thuyết liên kết hóa trị - The Localized Electron Model
Thuyết trường tinh thể - The Crystal Field Model
1. Sự tách các orbital hóa trị d của nhân trung tâm bởi trường các phối tử trong
ion phức 8 mặt đều AL
6
x+
2. Sự phân phối các e hóa trị d trong ion phức 8 mặt đều
3. Năng lượng làm bền bởi trường tinh thể Ws
4. Thuyết trường tinh thể áp dụng cho ion phức bốn mặt đều AL
4
x+
5. Các yếu tố ảnh hưởng đến thông số tách Δ
6. Sự tạo thành các ion phức có cấu trúc khác
7. Ưu nhược điểm của thuyết trường tinh thể
Thuyết orbital phân tử - The Molecular Orbital Model




KHÁI NIỆM
KHÁI NIỆM
Coordination Chemistry

Coordination Chemistry
Hợp chất phối
trí (phức chất)

là hợp chất hóa
học mà phân tử
của nó chứa ion
phức


Ion ph
Ion ph
ức
ức
– L
L
à tập hợp các cation và anion
à tập hợp các cation và anion

C
C
ó ion trung tâm là kim loại
ó ion trung tâm là kim loại

C
C
ó các phối tử
ó các phối tử



Trong ion phức-
Trong ion phức-
complex
complex
tồn tại nguyên tử trung tâm (nhân
tồn tại nguyên tử trung tâm (nhân
trung tâm), thường là các ion kim loại chuyển tiếp và bao
trung tâm), thường là các ion kim loại chuyển tiếp và bao
quanh nó là các nguyên tử, phân tử hay ion liên kết gọi là
quanh nó là các nguyên tử, phân tử hay ion liên kết gọi là
phối tử-
phối tử-
ligands
ligands

Ion phức được gọi là cầu nội-
Ion phức được gọi là cầu nội-
coordination sphere
coordination sphere
, là vùng
, là vùng
chứa nguyên tử hoặc ion trung tâm và các phối tử.
chứa nguyên tử hoặc ion trung tâm và các phối tử.

Số phối trí-
Số phối trí-
coordination number
coordination number
là số liên kết
là số liên kết

σ
σ


của nhân
của nhân
trung tâm với các phối tử
trung tâm với các phối tử

Phức mang điện tích được gọi là ion phức-
Phức mang điện tích được gọi là ion phức-
complex ion
complex ion
.
.

Chất mà có chứa một hoặc nhiều ion phức được gọi là hợp
Chất mà có chứa một hoặc nhiều ion phức được gọi là hợp
chất phối trí-
chất phối trí-
coordination compound
coordination compound
.
.

[CoCl(NO
2
)(NH
3
)

4
]
+

What are the
What are the
coordination number
coordination number


and the
and the
oxidation number
oxidation number
of the
of the
central atom in
central atom in
[CoCl
[CoCl
4
4
(NH
(NH
3
3
)
)
2
2

]
]
–
–
[Cr(OH)
[Cr(OH)
4
4
(H
(H
2
2
O)
O)
2
2
]
]
-
-

Số phối trí biến
Số phối trí biến
đổi phụ thuộc
đổi phụ thuộc
vào bản chất
vào bản chất
của phối tử,
của phối tử,
nồng độ, nhiệt

nồng độ, nhiệt
độ, cầu ngoại.
độ, cầu ngoại.
Cu
Cu
2+
2+
, Ni
, Ni
2+
2+
, Zn
, Zn
2+
2+


có số phối trí
có số phối trí
biến đổi. Co
biến đổi. Co
3+
3+
,
,
Cr
Cr
3+
3+
, Rh

, Rh
3+
3+
, Ir
, Ir
3+
3+
,
,
Pt
Pt
4+
4+
, Ir
, Ir
4+
4+
có số
có số
phối trí 6 không
phối trí 6 không
đổi
đổi



Nhiều nguyên tử và ion, nhất là các kim loại
Nhiều nguyên tử và ion, nhất là các kim loại
chuyển tiếp, có nhiều orbital trống do đó có thể
chuyển tiếp, có nhiều orbital trống do đó có thể

nhận các cặp điện tử.
nhận các cặp điện tử.

Dung lượng phối trí của phối tử là số liên kết
Dung lượng phối trí của phối tử là số liên kết
σ
σ


c
c
ủa
ủa
1 ph
1 ph
ối
ối
t
t
ử
ử
li
li
ê
ê
n k
n k
ết
ết
v

v
ới
ới
nh
nh
â
â
n trung t
n trung t
â
â
m.
m.

Phối tử có dung lượng phối trí bằng 1 gọi là phối
Phối tử có dung lượng phối trí bằng 1 gọi là phối
tử đơn càng-
tử đơn càng-
monodentate ligands
monodentate ligands
, như NH
, như NH
3
3
, OH
, OH
-
-
,
,

Cl
Cl
-
-
, NO
, NO
2
2
-
-
, CN
, CN
-
-

Phối tử có dung lượng phối trí lớn hơn 1 gọi là
Phối tử có dung lượng phối trí lớn hơn 1 gọi là
phối tử đa càng-
phối tử đa càng-
polydentate ligand
polydentate ligand
, như H
, như H
2
2
N-
N-
CH
CH
2

2
-CH
-CH
2
2
-NH
-NH
2
2
, C
, C
2
2
O
O
4
4
2-
2-
.
.

Phối tử đa càng liên kết với nhân trung tâm tạo
Phối tử đa càng liên kết với nhân trung tâm tạo
thành vòng 5 hoặc vòng 6 gọi là phức chất vòng
thành vòng 5 hoặc vòng 6 gọi là phức chất vòng
càng-
càng-
chelate
chelate

.
.
Dung lượng phối trí của phối tử
Dung lượng phối trí của phối tử



Chelates
Chelates
Metals and Chelates in Living Systems
Metals and Chelates in Living Systems

1.
1.
Trong tên phức chất, đầu tiên là phối tử, rồi đến nguyên
Trong tên phức chất, đầu tiên là phối tử, rồi đến nguyên
tử/ion trung tâm, tất cả chúng được viết liền nhau.
tử/ion trung tâm, tất cả chúng được viết liền nhau.
2.
2.
Khi viết tên phức chất từ công thức, tên các phối tử sắp xếp
Khi viết tên phức chất từ công thức, tên các phối tử sắp xếp
theo thứ tự bảng chữ cái mà không tính đến các số đầu ngữ.
theo thứ tự bảng chữ cái mà không tính đến các số đầu ngữ.
Khi viết công thức từ tên, các phối tử anion đặt trước phối
Khi viết công thức từ tên, các phối tử anion đặt trước phối
tử trung hòa và tuân theo trật tự bảng chữ cái.
tử trung hòa và tuân theo trật tự bảng chữ cái.
3.
3.

Số phối trí của phối tử đặt trước phối tử. Nếu tên của phối
Số phối trí của phối tử đặt trước phối tử. Nếu tên của phối
tử bản thân nó đã có chữ số, thì đặt dấu ngoặc đơn cho tên
tử bản thân nó đã có chữ số, thì đặt dấu ngoặc đơn cho tên
phối tử và chỉ số phối trí của phối tử.
phối tử và chỉ số phối trí của phối tử.
4.
4.
Tên của cation phức là tên của nguyên tử trung tâm. Tên
Tên của cation phức là tên của nguyên tử trung tâm. Tên
của anion phức thường thêm đuôi –ate vào cuối nguyên tử
của anion phức thường thêm đuôi –ate vào cuối nguyên tử
trung tâm. Trong một số trường hợp, số oxi hóa của nguyên
trung tâm. Trong một số trường hợp, số oxi hóa của nguyên
tử trung tâm được viết bằng chữ số Lamã để trong ngoặc
tử trung tâm được viết bằng chữ số Lamã để trong ngoặc
đơn.
đơn.
5.
5.
Khi viết công thức hay tên của phức chất, phải đặt các ion
Khi viết công thức hay tên của phức chất, phải đặt các ion
theo thứ tự cation rồi đến anion.
theo thứ tự cation rồi đến anion.
Cách gọi tên phức chất
Cách gọi tên phức chất


Vi
Vi

ết tên của:
ết tên của:
[CrCl
[CrCl
2
2
(NH
(NH
3
3
)
)
4
4
]
]
+
+


Tetraamminedichloro-crom(III) ion
K[PtBrCl
K[PtBrCl
2
2
NH
NH
3
3
].

].
Kalium Amminebromodichloro-platinum(II)
Vi
Vi
ết công thức của:
ết công thức của:


triamminechlorodinitrito-O-platinum(IV) ion
triamminechlorodinitrito-O-platinum(IV) ion
[PtCl(ONO)
[PtCl(ONO)
2
2
(NH
(NH
3
3
)
)
3
3
]
]
+
+
sodium hexanitrito-N-cobaltate(III).
sodium hexanitrito-N-cobaltate(III).
Na
Na

3
3
[Co(NO
[Co(NO
2
2
)
)
6
6
]
]




HẰNG SỐ ĐIỆN LI VÀ HẰNG
HẰNG SỐ ĐIỆN LI VÀ HẰNG
SỐ BỀN CỦA ION PHỨC
SỐ BỀN CỦA ION PHỨC
1.
1.
Trong nước, phân tử phức chất phân li
Trong nước, phân tử phức chất phân li
thành ion cầu ngoại và ion cầu nội.
thành ion cầu ngoại và ion cầu nội.
2.
2.
Sau đó ion phức điện li yếu từng nấc
Sau đó ion phức điện li yếu từng nấc

ra các phối tử.
ra các phối tử.
3.
3.
Đại lượng đặc trưng cho sự điện li của
Đại lượng đặc trưng cho sự điện li của
ion phức gọi là:
ion phức gọi là:
hằng số bền tổng cộng-
hằng số bền tổng cộng-
β
β
nb
nb
và
và
hằng số bền từng nấc-K
hằng số bền từng nấc-K
nb
nb
.
.

[ ]
3 3 2
( ) 2 ( ) ( ) ( ) ( )AgCl s NH aq Ag NH aq Cl aq
+
−
+ → +

[ ]
3 3 2
( ) 2 ( ) ( ) ( ) ( )AgCl s NH aq Ag NH aq Cl aq
+
−
+ → +
11
1.8 10
( ) ( ) ( )
T
AgCl s Ag aq Cl aq
−
= ×
+ −
+
ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ†
‡ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆˆ
[ ]
7
2
1.6 10
3 3 2
( ) 2 ( ) ( ) ( )
b
Ag aq NH aq Ag NH aq
β
+
= ×
+
+

ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ†
‡ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆˆ
[ ]
[ ]
3 2
2 1 2
2
3
( )
( )
b b
Ag NH
K K
Ag NH
β
+
+
= =
 
 
[ ]
[ ]
3
1
3
( )
b
Ag NH
K
Ag NH

+
+
=
 
 
[ ]
[ ] [ ]
3 2
2
3 3
( )
( )
b
Ag NH
K
Ag NH NH
+
+
=