seminar đề tài tìm hiểu về các phương pháp tổng hợp phức chất

11/10/14
1
Đ
ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
KHOA HÓA HỌC
Đề tài:
Sinh viên thực hiện:

Nhóm vô cơ
Huế, 10/2009
Giáo viên hướng dẫn:
TS. Trần Ngọc Tuyền
TÌM HIỂU VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP
TỔNG HỢP PHỨC CHẤT
11/10/14
2
NỘI DUNG.
1.Tổng Hợp Phức Chất Từ Kim loại.
1.Tổng Hợp Phức Chất Từ Kim loại.
2. Tổng Hợp Phức Từ Các Hợp Chất Đơn Giản Của Kim Loại.
2. Tổng Hợp Phức Từ Các Hợp Chất Đơn Giản Của Kim Loại.
3.Tổng Hợp Phức Chất Nhờ Phản Ứng Thay Thế Phối Tử.
3.Tổng Hợp Phức Chất Nhờ Phản Ứng Thay Thế Phối Tử.
4. Tỏng Hợp Phức Nhờ Các Phản Ứng Oxi Hóa – Khử.
4. Tỏng Hợp Phức Nhờ Các Phản Ứng Oxi Hóa – Khử.
11/10/14
3
Tổng
Tổng
Hợp

Hợp
Phức
Phức
TỪ KIM LOẠI
TỪ KIM LOẠI
TỪ
TỪ
CÁC
CÁC
HỢP
HỢP
CHẤT
CHẤT
CỦA
CỦA
KIM
KIM
LOẠI
LOẠI
PHẢN
PHẢN
ỨNG
ỨNG
OXI HÓA–
OXI HÓA–
KHỬ
KHỬ

THAY THẾ
THAY THẾ

PHỐI TỬ
PHỐI TỬ
1
2
3
4
11/10/14
4
Tổng Hợp Phức Từ Kim Loại
Tổng Hợp
Tổng Hợp
Phức Từ
Phức Từ
Kim Loại
Kim Loại
Kim
Kim
loại
loại


Với
Với


Chất
Chất


oxi

oxi


hóa
hóa


Và
Và


chất
chất


tạo
tạo


phức
phức
Tác
Tác


Dụng
Dụng


Của

Của
Kim
Kim
Loại
Loại
Với
Với


Phối
Phối


Tử
Tử
Back
11/10/14
5
Tác Dụng Của Kim Loại Với Chất Oxi Hóa
Tác Dụng Của Kim Loại Với Chất Oxi Hóa
Và Chất Tạo Phức
Và Chất Tạo Phức

Các kim loại có φ
Các kim loại có φ
M
M
+
+
/M

/M
>0 không phản ứng với acid.
>0 không phản ứng với acid.

Nếu trong dung dịch phức bền với kim loại phản ứng xảy ra.
Nếu trong dung dịch phức bền với kim loại phản ứng xảy ra.



Đó là trường hợp của kim loại nhóm IB
Đó là trường hợp của kim loại nhóm IB
( Cu, Ag, Au).
( Cu, Ag, Au).
Có phối tử tạo
Có
Có
11/10/14
6
•
Trường hợp của Ag với acid HCN.
Trường hợp của Ag với acid HCN.


2Ag + 2HCN 2H[Ag(CN)
2Ag + 2HCN 2H[Ag(CN)
2
2
] + H
] + H
2

2




Ag
Ag
+
+
+ 2CN
+ 2CN
-
-
(aq)
(aq)


[Ag(CN)
[Ag(CN)
2
2
]
]
-
-


[Ag(CN)
[Ag(CN)
2

2
]
]
-
-
+ e Ag + 2CN
+ e Ag + 2CN
-
-
(aq)
(aq)


E = -0,37 V
E = -0,37 V


Phản ứng xảy ra được.
Phản ứng xảy ra được.
11/10/14
7

Au không phản ứng.
Au không phản ứng.
•
Khi có phối tử CN
Khi có phối tử CN
-
-
:

:
4Au + 8NaCN + 2H
4Au + 8NaCN + 2H
2
2
O + O
O + O
2
2
4Na[Au(CN)
4Na[Au(CN)
2
2
] + 4NaOH
] + 4NaOH
2Na[Au(CN)
2Na[Au(CN)
2
2
] + Zn Na
] + Zn Na
2
2
[Zn(CN)
[Zn(CN)
2
2
]+ 2Au
]+ 2Au

Tách Au ra khỏi phức.
Tách Au ra khỏi phức.



Điều chế phức amoniacat:
Điều chế phức amoniacat:
2Cu+8NH
2Cu+8NH
3
3
+O
+O
2
2
+2H
+2H
2
2
O 2[Cu(NH
O 2[Cu(NH
3
3
)
)
4
4
](OH)
](OH)

2
2
t
O
cao
t
0
thường
Back
11/10/14
8
Tác dụng của kim loại với phối tử



Trường hợp này gặp phức giữa CO với Fe và Ni.
Trường hợp này gặp phức giữa CO với Fe và Ni.
Fe
Fe
(r)
(r)
+ 5CO [Fe(CO)
+ 5CO [Fe(CO)
5
5
]
]
Ni
Ni
(r)

(r)
+ 4CO [Ni(CO)
+ 4CO [Ni(CO)
4
4
]
]



Ngưng tụ hơi của kim loại với phối tử.
Ngưng tụ hơi của kim loại với phối tử.
Fe
Fe
(r)
(r)
+ 2
+ 2
200
200
0
0
C, 200 atm
C, 200 atm
25
25
0
0
– 80
– 80

0
0
C
C
(k)
Fe
Back
11/10/14
9
Tổng Hợp Phức Từ Hợp Chất Kim Loại
Tổng
Tổng


Hợp
Hợp


Các
Các


Phức
Phức
axido
axido
Phức
Phức

Cabonyl
Cabonyl
Và
Và


photphin
photphin
Tổng
Tổng
Hợp
Hợp
Phức Chất
Phức Chất
Từ Hợp chất
Từ Hợp chất
KL
KL
Phức
Phức


chất
chất
Ammiacat
Ammiacat
Và
Và

aminat
aminat
Tổng
Tổng


Hợp
Hợp
Phức
Phức


chất
chất
với
với
Phối
Phối


Tử
Tử
Khép
Khép


Vòng
Vòng
Back
1

2
3
4
11/10/14
10
Tổng Hợp Phức axido

Muối kim loại+Gốc acid
Muối kim loại+Gốc acid
(dư)
(dư)
Phức axido
Phức axido

Cation M
Cation M
n+
n+


[M(H
[M(H
2
2
O)
O)
6
6
]
]

n+
n+
[MA
[MA
x
x
]
]
n-x
n-x




[M(H
[M(H
2
2
O)
O)
6
6
]
]
n+
n+
+ xA
+ xA
-
-

[MA
[MA
x
x
]
]
n-x
n-x
+ 6H
+ 6H
2
2
O
O



Một
Một


số
số


phức
phức


Aquơ

Aquơ
:
:
[Fe(H
[Fe(H
2
2
O)
O)
6
6
], [Co(H
], [Co(H
2
2
O)
O)
6
6
], [Ni(H
], [Ni(H
2
2
O)
O)
6
6
], [Cr(H
], [Cr(H
2

2
O)
O)
6
6
]
]
PH thích hợp
dd
Phối tử
Phối tử
11/10/14
11

Phối Tử gốc acid yếu Chất điện ly
Phối Tử gốc acid yếu Chất điện ly
[Re(CN)
[Re(CN)
6
6
]
]
4-
4-
+H
+H
3
3
O
O

+
+
[Re(CN)
[Re(CN)
5
5
(H
(H
2
2
O)]
O)]
3-
3-
+HCN
+HCN
Ngoài ra:
Ngoài ra:

Oxit(Hydroxit) KL + Acid Phức axido
Oxit(Hydroxit) KL + Acid Phức axido


IrO
IrO
2
2
+ 4HCl + 2NaCl Na
+ 4HCl + 2NaCl Na
2

2
[IrCl
[IrCl
6
6
] + H
] + H
2
2
O
O



Để điều chế phức tinh khiết:
Để điều chế phức tinh khiết:
Muối kl hidroxit Phức oxido
Muối kl hidroxit Phức oxido
MCl
MCl
3
3
M(OH)
M(OH)
3
3
M(HCOO)
M(HCOO)
3
3

.H
.H
2
2
O
O
Tạo thành
Tạo thành
+ OH
+ OH
-
-
+ H
+ H
+
+
NH
NH
4
4
OH
OH
HCOOH
HCOOH
11/10/14
12
Tổng Hợp Phức Chất ammiacat và aminat
Tổng Hợp Phức Chất ammiacat và aminat

Phối tử(amin,amoniac)+ Muối Phức

Phối tử(amin,amoniac)+ Muối Phức
CoCl
CoCl
2
2
+ 6NH
+ 6NH
4
4
OH [Co(NH
OH [Co(NH
3
3
)
)
6
6
]Cl
]Cl
2
2
+ 6H
+ 6H
2
2
O
O
NiCl
NiCl
2

2
+ 6NH
+ 6NH
3
3
[Ni(NH
[Ni(NH
3
3
)
)
6
6
]Cl
]Cl
2
2
Cu(OH)
Cu(OH)
2
2
+ 4NH
+ 4NH
3
3
[Cu(NH
[Cu(NH
3
3
)

)
4
4
](OH)
](OH)
2
2
11/10/14
13
Tổng Hợp Phức Chất ammiacat và aminat
Tổng Hợp Phức Chất ammiacat và aminat

Kl có nhiều mức oxi hóa
Kl có nhiều mức oxi hóa
Tổng hợp phức.
Tổng hợp phức.
4CoCl
4CoCl
2
2
+ 20NH
+ 20NH
3
3
+ 4NH
+ 4NH
4
4
Cl +O
Cl +O

2
2
4[Co(NH
4[Co(NH
3
3
)
)
6
6
]Cl
]Cl
3
3



Các
Các


phối
phối


tử
tử


tạo

tạo


phức
phức
:
:
Chất oxi hóa
Chất oxi hóa
Back
11/10/14
14
Tổng Hợp Phức Cabonyl và phức photphin
Tổng Hợp Phức Cabonyl và phức photphin



Phức Cabonyl.
Phức Cabonyl.



Muối KL + Cacbonyl
Muối KL + Cacbonyl
Phức Cabonyl
Phức Cabonyl
CrCl
CrCl
3
3

+ Al + 6CO Cr(CO)
+ Al + 6CO Cr(CO)
6
6
+ AlCl
+ AlCl
3
3



Phức Cabonyl này Cabonyl khác
Phức Cabonyl này Cabonyl khác
2Fe(CO)
2Fe(CO)
5
5
Fe
Fe
2
2
(CO)
(CO)
9
9
+ CO
+ CO
C
C
6

6
H
H
6
6
,50
,50
0
0
C
C
Điều chế
CH
3
COOH, hv
11/10/14
15
Phức cabonyl
Phức cabonyl
Back
11/10/14
16
Tổng hợp phức với các phối tử khép vòng
Tổng hợp phức với các phối tử khép vòng

Thường gặp ở phối tử có chứa O, N, C, S
Thường gặp ở phối tử có chứa O, N, C, S

Hợp chất KL + phối tử đa càng Phức
Hợp chất KL + phối tử đa càng Phức

Ex: phối tử EDTA.
Ex: phối tử EDTA.
Next
11/10/14
17


Tổng hợp
Tổng hợp


Phức chất
Phức chất


Nhờ
Nhờ

Phản Ứng Thay Thế
Phản Ứng Thay Thế


Phối Tử
Phối Tử
Dựa
Dựa


vào
vào

dãy
dãy


hoạt
hoạt


động
động


phối
phối


trí
trí
Dựa
Dựa


vào
vào


ảnh
ảnh

hưởng
hưởng


trans
trans
Nhờ
Nhờ


Hiệu
Hiệu
ứng
ứng


phối
phối


Trí
Trí


vòng
vòng
Back
1

2
3
11/10/14
18
Tổng hợp phức dựa vào dãy hoạt động phối trí
Tổng hợp phức dựa vào dãy hoạt động phối trí

Tổng hợp phức chứa phối tử khác nhau Phản ứng thế phối tử
Tổng hợp phức chứa phối tử khác nhau Phản ứng thế phối tử
ML
ML
n
n
+ X ML
+ X ML
n-1
n-1
X + L
X + L



Yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng ái lực của L, X Iôn M
Yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng ái lực của L, X Iôn M
n+
n+

Dãy hoặt động các phối tử.
Dãy hoặt động các phối tử.
S

S
2
2
O
O
3
3
2-
2-
>I
>I
-
-
, SCN
, SCN
-
-
> NO
> NO
2
2
-
-
>Br
>Br
-
-
>Cl
>Cl
-

-
, NH
, NH
3
3
>H
>H
2
2
O, OH
O, OH
-
-
> SO
> SO
4
4
2-
2-
, NO
, NO
3
3
-
-
, ClO
, ClO
4
4
-

-


Ta dùng
Ta dùng


là
là
Sự tạo phức với
Sự tạo phức với
11/10/14
19


Điều chế các phức khác từ phức aquơ.
Điều chế các phức khác từ phức aquơ.
[Ni(H2O)
[Ni(H2O)
6
6
]
]
2+
2+
+6NH
+6NH
3
3
[Ni(NH

[Ni(NH
3
3
)
)
6
6
]
]
2+
2+
+6H
+6H
2
2
O
O
[Cu(H
[Cu(H
2
2
O)
O)
4
4
2+
2+
] +4NH
] +4NH
3

3
[Cu(NH
[Cu(NH
3
3
)
)
4
4
]
]
2+
2+
+6H
+6H
2
2
O
O



Phối tử càng mạnh phản ứng
Phối tử càng mạnh phản ứng
K
K
2
2
[PtCl
[PtCl

4
4
] + 4KCNS K
] + 4KCNS K
2
2
[Pt(CNS)
[Pt(CNS)
4
4
] + KCl
] + KCl
[Pt(NH
[Pt(NH
3
3
)
)
2
2
Cl
Cl
2
2
]+2NaNO
]+2NaNO
2
2
[Pt(NH
[Pt(NH

3
3
)
)
2
2
Cl
Cl
2
2
]+2NaCl
]+2NaCl
Dễ dàng
Dễ dàng
Back
11/10/14
20
Tổng hợp phức dựa vào ảnh hưởng trans
Tổng hợp phức dựa vào ảnh hưởng trans



Hiệu ứng trans của các phối tử:
Hiệu ứng trans của các phối tử:
CO, CN
CO, CN
-
-
>R
>R

2
2
S > CH
S > CH
3
3
-
-
> NO
> NO
2
2
-
-
> I
> I
-
-
> SCN
> SCN
-
-
> Br
> Br
-
-
>Cl
>Cl
-
-

> Py > NH
> Py > NH
3
3
> H
> H
2
2
O
O
Phức vuông phăng điều chế phức
Phức vuông phăng điều chế phức
Ex:
Ex:
điều
điều


chế
chế


cis
cis


platin
platin
:
:

Hiệu ứng Trans
Hiệu ứng Trans


Cl
Cl


Cl
Cl


Pt
Pt


Cl
Cl


Cl
Cl


Cl Cl
Cl Cl


Pt
Pt

NH3 Cl
NH3 Cl

Cl NH3
Cl NH3


Pt
Pt


Cl NH3
Cl NH3
+ NH
+ NH
3
3
- Cl
- Cl
-
-
- Cl
- Cl
-
-
+ NH
+ NH
3

3
Back
11/10/14
21
Thay thế phối tử nhờ hiệu ứng phối trí vòng
Thay thế phối tử nhờ hiệu ứng phối trí vòng



Phức vòng Phức không vòng
Phức vòng Phức không vòng



Phối tử khép vòng phối tử không vòng.
Phối tử khép vòng phối tử không vòng.
Bền hơn
Bền hơn
Thay thế
Thay thế
+ C
+ C
2
2
O
O
4
4
2-
2-

Điều chế phức vòng từ phức không vòng
Điều chế phức vòng từ phức không vòng
Back
11/10/14
22


Tổng hợp
Tổng hợp


Phức chất
Phức chất


Nhờ
Nhờ

Phản Ứng Oxi Hóa
Phản Ứng Oxi Hóa


Khử
Khử
Phản
Phản


Ứng
Ứng

Oxi
Oxi


Hóa
Hóa
-
-
Cộng
Cộng
Phương
Phương
Pháp
Pháp
Điện
Điện
Hóa
Hóa
Phương
Phương
Pháp
Pháp


Khử
Khử

Phức
Phức
Chất
Chất
1
2
3
11/10/14
23
Phản ứng oxi hóa – cộng
Phản ứng oxi hóa – cộng

Phức tứ diên Bát diện
Phức tứ diên Bát diện



Cộng Halogen:
Cộng Halogen:
Tổng hợp
Tổng hợp
M
L4
L2
L1
L3

+ XY
+ XY
M

L4
L2
L1
L3
X
Y
M
L4
L1
L3
X
Y
L3
+
+


Cl
Cl
2
2
Cl
Cl
Cl
Cl
Back
Cis platin
Cis platin
11/10/14
24

Phương pháp khử phức chất
Phương pháp khử phức chất
Phương Pháp
Phương Pháp
Khử - tách
Khử - tách
Phản
Phản


ứng
ứng
Khử
Khử
-
-
tách
tách
Khử
Khử


không
không
Giảm
Giảm


số
số

Phối
Phối


trí
trí
Back
11/10/14
25
Phản ứng khử - tách
Phản ứng khử - tách
Điều chế phức mà kim loại ở số oxi hóa thấp số phối trí giảm.
Điều chế phức mà kim loại ở số oxi hóa thấp số phối trí giảm.
Ex: Mn
Ex: Mn
2
2
(CO)
(CO)
10
10
Na[Mn(CO)
Na[Mn(CO)
5
5
]
]
Khi đó
Khi đó
Na/Hg

Na/Hg
Mn(CO)
Mn(CO)
5
5
Back