CÁC NGUYÊN TỐ CHUYỂN TIẾP ppsx

12/7/2010 604001 - Chương 9
1
CHƯƠNG 9 – CÁC NGUYÊN TỐ CHUYỂN TIẾP
I. ĐẶC ĐIỂM CÁC NGUYÊN TỐ CHUYỂN
TIẾP
II. PHỨC CHẤT
1. Khái niệm
2. Cấutạophứcchất
3. Lý thuyếttạophức
12/7/2010 604001 - Chương 9
2
I.CÁC NGUYÊN TỐ CHUYỂN TIẾP
1.Đặc điểm cấu tạo:
- Các nguyên tố chuyển tiếp là các nguyên tố d (có e-
cuối cùng sắp xếp vào AO (n-1)d)
–Cấu hình e’ hóa trò các nguyên tố d trong họ (CK):
Nhóm III IV V VI
Cấu hình e’ (n−1)d
1
ns
2
(n−1)d
2
ns
2
(n−1)d
3
ns
2
(n−1)d
5

ns
1
Nhóm VII VIII I II
Cấu hình e’ (n−1)d
5
ns
2
(n−1)d
6,7,8
ns
2
(n−1)d
10
ns
1
(n−1)d
10
ns
2
12/7/2010 604001 - Chương 9
3
- Số e’ hóa trò = số e’ phân lớp s lớp ngoài cùng + số e’
phân lớp d lớp kề lớp ngoài cùng = STT của nhóm.
- Có 1 số ngoại lệ trong cấu trúc e’ ở PN VIB, IB, IIB
và PN VIIIB.
1.Đặc điểm cấu tạo:
12/7/2010 604001 - Chương 9
4
2.Đặc tính chung
- Chỉ có khả năng cho e- Ỉ

Các KL điển hình
 Có nhiều trạng thái oxihóa dương khác nhau và cách
nhau 1 đơn vò: từ +1 đến +8
 Số oxihóa dương cực đại = STT của nhóm
(Ngoại lệ: Au, Cu)
 Hợpchất có trạng thái oxihóa dương thấp (<3): KL
Hợp chất có trạng thái oxihóa dương cao (>4) : PK
- Nguyên tố d dễ tạo thành các phức chất
12/7/2010 604001 - Chương 9
5
II.PHỨC CHẤT
– Các phân tử, ion có thể kết hợp với nhau tạo PC:
CoCl
3
+ 6NH
3
= [Co(NH
3
)
6
]Cl
3
Fe
2+
+ 6CN
̅
= [Fe(CN)
6
]
4−

– Đònh nghóa phức chất (ở trạng thái rắn và dung
dòch):
Phức chất là hợp chất ở nút mạng tinh thể có chứa
các ion phức tích điện dương hay âm (ion phức) có khả
năng tồn tại độc lập trong dung dòch.
1.Khái niệm chung
12/7/2010 604001 - Chương 9
6
2.Thành phần phức chất
Phức chất:
Cầu ngoại
Cầu nội
[M (L)
n
]
đt
Chất tạo phức
Phối tử
Số PT
Điện tích PC = Đt (M) + n. Đt (L)
Ví dụ:
[Co(NH
3
)
6
]Cl
3
[Fe(H
2
O)

6
]Cl
2
12/7/2010 604001 - Chương 9
7
Do tương tác tónh điện hoặc cho – nhận hoặc gồm cả 2
tương tác trên giữa nguyên tử trung tâm (M)và phối tử
(L)
Phân loại PC: Cation
Anion
Trung hòa
[Co(H
2
O)
6
]
3+
[Al(OH)
4
]
-
[Fe(CO)
5
]
[Co(NH
3
)
3
Cl
3

]
Gọi tên PC : cation + anion phức
hay cation phức + anion
Liên kết trong phức chất:
12/7/2010 604001 - Chương 9
8
Tên của ion phức:
Số phối tử + tên phối tử + tên chất tạo phức + (số oxihóa)
Phức cation : tên goi thường
Phức anion: tên Latinh + at
Phối tử là anion: tên anion + o
F
-
:floro Cl
-
: Cloro OH
-
: hidroxo
PT trung hòa: H
2
O : aq ; CO: cacbonyl
NO: nitrozyl NH
3
: ammin
1: mono
2: di
3: tri
4: tetra
5: penta
6: hexa

(I), (II)
12/7/2010 604001 - Chương 9
9
Hằng số bền của phức
K
4
[Fe(CN)
6
] Ỉ 4K
+
+[Fe(CN)
6
]
4−
[Fe(CN)
6
]
4−
⇌ Fe
2+
+6CN
̅
])([
]][[
4
6
62
−
−+
CNFe

CNFe
K
kb
=
K
kb
càng lớn phức càng kém bền.
12/7/2010 604001 - Chương 9
10
Thuyết liên kết hóa trò (VB)
Cơ sở:
tương tác cho – nhận
e
-
hóa trò tự do của L
AO hóatròtựdo củaM
[CoF
6
]
3-
: phức bát diện, thuận từ
Co
3+
: 3d
6
4s 4p4d
↑↑↑↑↑↓
Phức bát diện Ỉ Lh sp
3
d

2
3d
4d
4p
4s





F
F F F
F F
Co: 3d
7
4s
2
3.Lý thuyết tạo phức
12/7/2010 604001 - Chương 9
11
Thuyết Trường Tinh Thể
Cơ sở: Tương tác tónh điện
M : xét e
-
(bò L ảnh hưởng)
L : tác động lên e
-
của M
Xét nguyên tố d: các AO tham gia tạo liên kết: (n-1) d
d

xy
d
xz
d
yz
2
y−
22
xz
d d
d
ε
dγ
VD: Fe:3d
6
4s
2
Ỉ Fe
2+
: 3d
6
4 s :
Ỉ5AO tham gia tạo liên kết là 5AO của 3d
ỈSố electron tham gia tạo lk trong PC : 6 e
-
của 3d
12/7/2010 604001 - Chương 9
12
z
y

x
5 AO d
5 AO d
ion tự do ion trong trường phối ion trong trường
trí đối xứng cầu phối trí bát diện
E
d
xy
d
xz
d
yz
(d
γ
)
Δ
5 AO d
5 AO d
ion tự do ion trong trường phối ion trong trường
trí đối xứng cầu phối trí tứ diện
E
d
xy
d
xz
d
yz
z
y
x

(d
γ
)
Δ
12/7/2010 604001 - Chương 9
13
-Xét phối tử: AO tạo lk, số e
-
tạo liên kết
-Xét số phối trí: - bát diện (n =6)
- tứ diện (n=4)
d
ε
d
γ
d
ε
d
γ
-XétphứccóΔ mạnh hay yếu: Ỉ sắp xếp e
-
vào AO mới
 L yếu (H
2
O, OH
-
, F
-
, Cl
-

…) : theo qui tắc Hund
L mạnh (CO, CN
-
, NO
2
-
…)Ỉ xếp e
-
xong ở AO thấp rồi
mới lên AO cao
Xét sự tạo phức theo thuyết trường tinh thể
12/7/2010 604001 - Chương 9
14
Ví dụ: Xét cấu hình electron hóa trò của phức [CoF
6
]
3-
theo thuyết trường tinh thể
Co: 3d
7
4s
2
Ỉ Co
3+
: 3d
6
Sốe-hóatròlà6
Số phối tử 6 Ỉ trường bát diện
Phối tử là F
-

Ỉ trường bát diện yếu: sắp xếp e
-
theo qui
tắc Hund.
d
ε
d
γ
d
ε
d
γ
↑↑↑
↑↑
↓
12/7/2010 604001 - Chương 9
15
Thuyết orbital phân tử MO
Cơ sở:
Phức chất : thể thống nhất gồm M và L
Ỉ Khảo sát trên cơ sở cấu trúc electron của M và L
Ỉ Liên kết giữa M và L tạo thành do sự che phủ
giữacácAO hóatròcủachúng.
12/7/2010 604001 - Chương 9
16
1.Gọi tên các phức chất sau:
[Zn(OH)
4
]
2-

[Al(OH)
4
]
-
[CuCl
2
]- [AuCl
4
]
-
[Co(NH
3
)
6
]
2+
[Fe(H
2
O)
6
]
2+
[Ni(H
2
O)
6
]
2+
[Fe(H
2

O)
6
]SO
4
K
4
[FeF
6
]K
3
[Cr(OH)
6
]
BÀI TẬP
2.Viết công thức của các phức chất sau:
Ion hexa xyano ferat (II) Hexa aquo crom (II) sunfat
Kali hexa floro ferat (II) Kali hexa xiano ferat (III)
Ion tetra hidroxo cuprat (II)Kali hexa hidroxo ferat(III)
Natri tetra cloro cobanat (II) Hexa ammin niken(II) clorua
12/7/2010 604001 - Chương 9
17
3.Xét sự tạo phức theo thuyết trường tinh thể của các
phức sau:
[Cr(H
2
O)
6
]
2+
[Fe(H

2
O)
6
]
3+
[Cr(NH
3
)
6
]
2+
[Fe(CN)
6
]
4-
[Co(CN)
6
]
3-
[Mn(CN)
6
]
4-
[MnF
6
]
4-
[FeCl
4
]

2-
Cho biết từ tính của phức?
BÀI TẬP