Chuyên Đề Cấu tạo của phức chất

Chuyên đề: CẤU TẠO CỦA PHỨC CHẤT
Đơn vị: Trường THPT chuyên Nguyễn Tất Thành- Yên Bái
Người thực hiện: Lục Thị Thu Hoài
PHẦN 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
I. KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ PHỨC CHẤT
Ngoài những chất thông thường như: AgNO
3
, FeSO
4
, CuCl
2
ta còn gặp các chất
phức tạp hơn như [Co(NH
3
)
6
]Cl
3,
[Cu(NH
3
)
4
]SO
4
Các hợp chất phức tạp này còn
được gọi là phức chất hay hợp chất phối trí. Những khái niệm cơ bản được dùng
trong cấu tạo của phức chất là:
• Nguyên tử (ion) trung tâm: Các nhóm nguyên tử, phân tử hay ion sắp xếp
một cách xác định xung quanh ion hay nguyên tử tạo phức, ion hay nguyên tử đó
được gọi là nguyên tử (ion) trung tâm (hay chất tạo phức).
• Phối tử hay nhóm thế (ligan) : là các nhóm ion hay phân tử sắp xếp một cách

xác định xung quanh ion trung tâm.
• Cầu nội : Tập hợp ion trung tâm và phối tử tạo nên cầu nội của phức chất. Cầu
nội thường được đặt trong dấu ngoặc vuông [ ]. Tổng điện tích các thành phần trong
cầu nội tạo nên điện tích của cầu nội phức chất.
• Cầu ngoại: các ion mang điện tích để trung hoà điện tích cầu nội được gọi là
cầu ngoại. Hoá trị chính có thể bão hoà trong cầu nội và cầu ngoại, còn hoá trị phụ
chỉ bão hoà trong cầu nội.
Ví dụ: [Co(NH
3
)
6
]Cl
3
[Co(NH
3
)
5
Cl]Cl
2
và [Co(NH
3
)
4
Cl
2
]Cl
(cầu nội) (cầu ngoại) (cầu nội) (cầu ngoại) (cầu nội) (cầu ngoại)
-Cầu nội của phức chất có thể là cation
Ví dụ: [Al(H
2

O)
6
]Cl
3
[Zn(NH
3
)
4
]Cl
2
[Co(NH
3
)
6
]Cl
3
- Cầu nội của phức chất có thể là anion
Ví dụ: H
2
[SiF
6
] K
2
[Zn(OH)
4
] K
2
[PbI
4
]

- Cầu nội của phức chất có thể là phân tử trung hoà điện, không phân li trong
dung dịch
- 1 -
Ví dụ:[Co(NH
3
)
3
Cl
3
] [Pt(NH
3
)
2
Cl
2
] [Ni(CO)
4
]
Qua những ví dụ trên đây, ta thấy nguyên tử trung tâm có thể là kim loại (Co, Al,
Zn, Pt và Ni) hay phi kim (Si), có thể là ion (Co
3+
, Al
3+,
Zn
2+
…) hay nguyên tử (Ni);
phối tử có thể là anion ( F
-
, Cl
-

, OH
-
) hay phân tử (NH
3
, H
2
O…)
Phối tử
Những phối tử là anion thường gặp là F
-
, Cl
-
, I
-
, OH
-
, CN
-
, SCN
-
, NO
2
-
, S
2
O
3
2-
,
C

2
O
4
2-
….Những phối tử là phân tử thường gặp là H
2
O, NH
3
, CO, NO, piriđin
(C
5
H
5
N)
Dựa vào số nguyên tử mà phối tử có thể phối trí quanh nguyên tử trung tâm,
người ta chia phối tử ra làm phối tử một càng và phối tử nhiều càng. Những anion F
-
,
Cl
-
, I
-
, OH
-
, CN
-
và những phân tử như H
2
O, NH
3

…là phối tử một càng. Anion
C
2
O
4
2-
, phân tử etylenđiamin là phối tử hai càng. Ví dụ như ion phức của ion Cu
2+
với
amoniac và của ion Cu
2+
với etylenđiamin có cấu tạo:
([Cu(NH
3
)
4
]
2+
) ([Cu(en)
2
]
2+,
en=etylenđiamin)
Anion của axit etylenđiamintetraaxetic (viết tắt là EĐTA)
là phối tử sáu càng, nó có hai nguyên tử N và bốn nguyên tử O có thể phối trí quanh
ion kim loại Mn+:
- 2 -
Chất trilon B dùng trong hoá học phân tích là muối đinatri của axit
etylenđiamintetraaxetic. Phức chất được tạo nên bởi phối tử nhiều càng với một ion
kim loại được gọi là phức chất vòng càng hay chelat (tiếng Hy Lạp là vòng)

Như vậy, dung lượng phối trí của một phối tử là số chỗ mà nó có thể chiếm
đựơc bên cạnh ion trung tâm. Một phối tử , tuỳ thuộc vào bản chất của nó , có thể
liên kết với nguyên tử trung tâm qua 1, 2, 3 hay nhiều nguyên tử trong thành phần
của nó; Trong trường hợp đó , phối tử được gọi tương ứng là phối tử có dung lượng
phối trí là 1, 2, 3 …
Số phối trí
Số phối tử bao quanh nguyên tử trung tâm xác định số phối trí của chất tạo
phức. Ví dụ như số phối trí của ion Co
3+
, Al
3+,
Ni
2+
trong các phức chất
[Co(NH
3
)
6
]Cl
3
, [Co(NH
3
)
4
Cl
3
]Cl, Na
3
[AlF
6

] và [Ni(NH
3
)
6
](NO
3
)
2
bằng 6; số phối trí
của ion Cu
2+
trong các ion phức [Cu(NH
3
)
4
]
2+
và [Cu(en)
2
]
2+
đều bằng 4 vì phối tử
một càng cao tạo nên số phối trí bằng 1 và phối tử hai càng tạo nên số phối trí bằng 2
cho nguyên tử trung tâm; số phối trí của Ag
+
trong ion phức [Ag(NH
3
)
2
]

+
bằng 2, số
phối trí của Fe trong phức chất [Fe(CO)
5
]

bằng 5; số phối trí của kim loại hoá trị bốn
M(IV) trong phức chất M(aca)
4
(ở đây M là Ce, Zr, Hf, Th, U, Pu và aca là
axtylaxeton bằng 8…Tuy nhiên 4 và 6 là những số phối trí phổ biến nhất trong các
phức chất, các số phối trí khác kém phổ biến hơn nhiều
II. TÊN GỌI CỦA PHỨC CHẤT
Theo qui ước của hiệp hội Quốc tế về hoá học lý thuyết và ứng dụng IUPAC,
tên các phức chất được gọi như sau:
1) Với hợp chất ion: tên cation + tên anion (gọi cation trước , anion sau). Số oxi
hoá của nguyên tử trung tâm ghi bằng số La Mã và đặt trong dấu ngoặc đơn
2) Phức chất trung hoà gọi tên như cầu nội
3) Các quy tắc gọi tên phối tử.
a. Tên phối tử gọi trước rồi đến tên nguyên tử trung tâm
b. Tên phối tử được sắp xếp theo vần α,β
c. Tên của phối tử trung hòa đọc như tên phân tử
- 3 -
Ví dụ: C
2
H
4
etylen, C
5
H

5
N piriđin, CH
3
NH
2
metylamin, NH
2
CH
2
CH
2
NH
2
etylenđiamin, C
6
H
6
benzen
- Một số phân tử trung hoà được đặt tên riêng: H
2
O (gọi là aqua), NH
3
(gọi là
ammin) , CO: cacbonyl, NO: nitrozyl.
d. Tên phối tử anion: tên anion + “o” .
Ví dụ:
Phối tử Tên gọi Phối tử Tên gọi Phối tử Tên gọi
F
-
floro NO

2
-
nitro CO
3
2-
cacbonato
Cl
-
cloro ONO
-
nitrito OH
-
hiđroxo
Br
-
bromo SO
3
2-
sunfito CN
-
xiano
I
-
iođo S
2
O
3
2-
Tiosunfato SCN
-

tioxionato
C
2
O
4
2-
oxalato NCS
-
isotixianato
e. Phối tử cation : gọi tên cation và thêm đuôi ium
Ví dụ: NH
2
NH
3
+
được gọi là hidrazinium
f. Thứ tự gọi tên các phối tử : Lần lượt gọi anion , phân tử trung hoà rồi đến
cation. Trong phạm vi một loại phối tử thì gọi phối tử đơn giản trước, phối tử phức
tạp sau. Để chỉ số lượng phối tử một càng người ta dùng những tiếp đầu đi, tri, tetra,
penta, hexa có nghĩa là 2,3,4,5,
Ví dụ: [PtCl
4
]
2-
tetracloro platin(II), [Co(NH
3
)
4
Cl
2

]
+
: diclorotetraammin coban(III)
g. Với phối tử nhiều càng như etylendiamin, số phối tử liên kết với ion trung
tâm được thêm tiền tố Hi Lạp như bis-, tris-, tetrakis-, pentakis-, hexakis ).
Ví dụ: [Co(en)
3
]
3+
: cation trisetylendiamin coban(III).
Tiền tố Hi Lạp thường sử dụng khi tiền tố La tinh có trong tên của phối tử như
triethylamine, N(CH
3
)
3
. Trong trường hợp này tên phối tử được viết trong ngoặc đơn.
Ví dụ: [Co(N(CH
3
)
3
)
4
]
2+
: tetrakis(triethylamine).
4) Với phức cation hoặc phức trung hòa
Tên nguyên tử trung tâm = tên kim loại + (số oxi hóa).
Ví dụ: [Cr(H
2
O)

5
Cl]
2+
: ion cloropentaaqua crom(III),
[Cr(NH
3
)
3
Cl
3
]: triclorotriammin crom (III).
5) Với phức anion
Tên nguyên tử trung tâm = tên kim loại (ion) + “at” +(số oxi hóa La Mã).
- 4 -
(Tên phức anion kết thúc bằng đuôi at), phức cation và trung hoà gọi bình thường
Ví dụ: [Cr(CN)
6
]
3-
ion hexacyano cromat (III).
NH
4
[Cr(NH
3
)
2
(SCN)
4
] amoni tetrathioxyanatodiammin cromat(III)
[Pt(NH

3
)
4
(NO
2
)Cl] SO
4
cloronitrotetraammin platin(IV) sunfat
[Co(en)
2
Cl
2
] SO
4
diclorobis- etilendiamin coban(III) sunfat
6) Đồng phân hình học
Ví dụ: [Rh(NH
3
)
4
Br
2
] Cis- dibromotetraammin rodi (III)
[Rh(NH
3
)
4
Br
2
] Trans- dibromotetraammin rodi (III)

7) Đồng phân quang học
- d hay (+) : quay phải
- l hay (-) : quay trái
8) Đồng phân vị trí liên kết: để kí hiệu nguyên tử liên kết trước tên nguyên tử trung
tâm
Ví dụ: (NH
4
)
2
[Pt(SCN)
6
] Amoni hexa thioxyanato - S- platinat(IV)
(NH
4
)
3
[Co(NCS)
6
] Amoni hexa thioxyanato - N- cobanat(III)
9) Nguyên tử trung tâm và số oxi hoá
- Nếu nguyên tử trung tâm ở trong cation phức người ta lấy tên của nguyên tử đó
kèm theo số La Mã viết trong dấu ngoặc đơn để chỉ số oxi hoá khi cần.
- Nếu nguyên tử trung tâm ở trong anion phức, người ta lấy tên của nguyên tử đó
thêm đuôi at và kèm theo số La Mã viết trong dấu ngoặc đơn để chỉ số oxi hoá, nếu
phức chất là axit thì thay đuôi at bằng ic.
Ví dụ tên gọi của một số phức chất:
[Co(NH
3
)
6

]Cl
3
hexaamin coban(III)clorua
[Cr(NH
3
)
6
]Cl
3
hexaamincrom(III) clorua
[Cu(NH
2
CH
2
CH
2
NH
2
)
2
]SO
4
bisetylenddiamin đồng(II)sunfat
[Co(aca)(H
2
O)
4
]Cl aextylaxetonatotetraaquacoban(II) clorua
Na
2

[Zn(OH)
4
] natri tetrahiđroxozincat
K
4
[Fe(CN)
6
] kali hexaxianoferat(II)
H[AuCl
4
] axit tetracloroauric(III)
- 5 -
III. HIỆN TƯỢNG ĐỒNG PHÂN TRONG PHỨC CHẤT
Đồng phân như đã biết là sự tồn tại của những chất khác nhau. 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 không gian (đồng phân hình học và đồng phân quang
học). Ngoài ra còn có các kiểu đồng phân cấu trúc như đồng phân phối trí, đồng phân
ion và đồng phân liên kết.
1. Đồng phân không gian
a. Đồng phân hình học
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 (cis tiếng La Tinh nghĩa là một phía) và nếu hai phối tử giống nhau ở
về hai phía đối với nguyên tử trung tâm thì phức chất là đồng phân dạng trans (trans
tiếng La tinh nghĩa là khác phía)
Ví dụ: phức chất hình vuông [Pt(NH
3
)
2

Cl
2
] có hai đồng phân cis và trans:
Trong đồng phân dạng cis, hai phân tử NH
3
, cũng như hai nguyên tử Cl đều ở
cùng một phía đối với Pt, còn trong đồng phân dạng trans, hai phân tử NH
3
cũng như
hai nguyên tử Cl ở đối diện với nhau qua Pt.
Ion phức bát diện [Co(NH
3
)
4
Cl
2
] có hai đồng phân cis và trans:
- 6 -
Trong đồng phân cis, hai nguyên tử Cl ở cùng một phía đối với Co, còn trong
đồng phân trans, hai nguyên tử Cl ở đối diện với nhau qua Co.
Ngoài ra dạng [MA
3
X
3
] cũng có 2 đồng phân hình học là dạng fac (facial) và
dạng mer (meridinal). Đồng phân fac là trường hợp ba phối tử chiếm một mặt của bát
diện, giữa chúng tồn tại các góc liên kết 90-90-90 độ, đồng phân mer là trường hợp
ba phối tử giống nhau nằm trên cùng mặt phẳng đi qua nguyên tử trung tâm, giữa
chúng tồn tại các goác liên kết 90-90-180 độ. Ví dụ:
fac-[Co(NH

3
)Cl
3
]
mer-[Co(NH
3
)Cl
3
]
Phức chất tứ diện không có đồng phân hình học vì hai đỉnh của bất kì tứ diện nào
đều ở về một phía đối với nguyên tử trung tâm.
b. Đồng phân quang học hay đồng phân gương
Hiện tượng đồng phân quang học sinh ra khi phân tử hay ion không có mặt
phẳng đối xứng hay tâm đối xứng, nghĩa là phân tử hay ion không thể chồng khít lên
ảnh của nó ở trong gương. Hai dạng đồng phân quang học không thể chồng khít lên
nhau tương tự như vật với ảnh của vật ở trong gương. Bởi vậy, kiểu đồng phân này
còn gọi là đồng phân gương. Do có cấu tạo không đối xứng, các đồng phân gương
đều hoạt động về mặt quang học: làm quay mặt phẳng của ánh sáng phân cực. Các
đồng phân quang học của một chất có tính chất lí hoá giống nhau trừ phương làm
quay trái hay phải mặt phẳng của ánh sáng phân cực
Ví dụ: ion phức trisoxalatocromat(III) [Cr(C
2
O
4
)
3
]
3-
có hai đồng phân gương:
(vạch liền chỉ liên kết, vạch chấm

chỉ cấu hình hình vuông)
- 7 -
Ion phức đicloroetylenđiaminđiamincoban(II) [Co(NH
3
)
2
enCl
2
] có hai đồng phân
gương:
(vạch liền chỉ liên kết, vạch chấm chỉ hình vuông trong cấu hình bát diện và
en=etylenđiamin)
2. Đồng phân cấu trúc
a. Đồng phân phối trí
Hiện tượng đồng phân phối trí sinh ra do sự khác nhau của loại phối tử quanh hai
nguyên tử trung tâm của phức chất gồm có cả cation phức và anion phức.
Ví dụ: [Co(NH
3
)
6
][Cr(CN)
6
] và [Cr(NH
3
)
6
][Co(CN)
6
]
[Cu(NH

3
)
4
][PtCl
4
] và [Pt(NH
3
)
4
][CuCl
4
]
[Pt(NH
3
)
4
][PtCl
6
] và [Pt(NH
3
)
4
Cl
2
][PtCl
4
]
b. Đồng phân ion hoá
Hiện tượng đồng phân ion hoá sinh ra do sự sắp xếp khác nhau của anion trong
cấu nội và cầu ngoại của phức chất

Ví dụ:[Co(NH
3
)
5
Br]SO
4
và [Co(NH
3
)
5
SO
4
]Br
(màu tím-đỏ) (màu hồng- đỏ)
Dung dịch của đồng phân màu tím-đỏ, khi tác dụng với Ba
2+
cho kết tủa BaSO
4
còn dung dịch của đồng phân màu hồng-đỏ, khi tác dụng với Ag
+
cho kết tủa AgBr
c. Đồng phân liên kết
Hiện tượng đồng phân liên kết sinh ra khi phối tử một càng có khả năng phối trí
qua hai nguyên tử. Ví dụ tuỳ thuộc vào điều kiện, anion NO
2
-
có thể phối trí qua
nguyên tử N (liên kết M-NO
2
) hay qua nguyên tử O (liên kết M-ONO), anion SCN

có
thể phối trí qua nguyên tử S (liên kết M-SCN) hay qua nguyên tử N (liên kết M-
NCS)
Ví dụ: [Co(NH
3
)
5
NO
2
]Cl
2
và [Co(NH
3
)
5
ONO]Cl
2
- 8 -
Nitropentaammin-N- coban(III) clorua Nitritopentaamin- O- coban(III) clorua
(màu vàng) (màu hồng-đỏ)
[Mn(CO)
5
SCN] và [Mn(CO)
5
NCS]
Tioxianatopentacacbonyl-S-mangan Isotioxianatopentacacbonyl-N-mangan
III. LIÊN KẾT HOÁ HỌC TRONG PHỨC CHẤT
Bản chất liên kết hóa học trong phức chất ngày càng được sáng tỏ trong lí thuyết
hiện đại về phức chất của các kim loại chuyển tiếp: Thuyết liên kết hoá trị (VB),

thuyết trường tinh thể và thuyết obitan phân tử (MO).
1. Thuyết liên kết hóa trị (VB)
Năm 1927, thuyết axit-bazơ của Liuyt coi bazơ là chất cho cặp electron và axit là
chất nhận cặp electron:
BF
3
(k) + :NH
3
(k) → F
3
B NH
3
(r)
Axit Liuyt bazơ Liuyt muối Liuyt
Đã được nhà hoá học người Anh Xituyc (N.Sidgwick, 1873-1952) vận dụng vào
phức chất. Xituyc coi những amoniacat của coban đã xét trong thuyết phối trí của
Vence là những muối Liuyt:
Vậy phức chất được tạo thành bằng các liên kết cho nhận giữa cặp electron tự
do của phối tử và obitan trống của nguyên tử trung tâm. Kết hợp với khái niệm lai
hoá của Paulinh, những obitan trống đó có phải là những obitan lai hoá của nguyên
tử trung tâm mới có thể tiếp nhận được những cặp electron của phối tử nằm ở những
vị trí quyết định cấu hình của phức chất.
Ví dụ 1. Ion Cu
+
+ 2NH
3
= [Cu(NH
3
)
2

]
+
tạo nên cation phức [Cu(NH
3
)
2
]
+
đường thẳng nhờ sự tạo thành liên kết cho nhận giữa
cặp eletron tự do của :NH3 và hai obitan lai hoá sp trống của ion Cu
+

- 9 -
Ví dụ 2. Ion Co
2+
kết hợp với ion Cl
-
: Co
2+
+ 4Cl
-
= [CoCl
4
]
2-
tạo nên anion phức tứ diện [CoCl
4
]
2-
nhờ sự tạo thành 4 liên kết cho nhận giữa

cặp electron tự do của ion Cl
-
và obitan lai hoá sp3 trống của ion Co
2+
Ví dụ 3. Ion Pt
2+
+ 4Cl
-
= [PtCl
4
]
2-
tạo nên anion phức hình vuông [PtCl
4
]
2-
nhờ sự tạo thành 4 liên kết cho nhận
giữa cặp electron tự do của ion Cl
-
và obitan lai hoá trống dsp
2
của ion Pt
2+
(5d):
Ví dụ 4. Ion Co
3+
kết hợp với NH
3
tạo thành cation phức bát diện nhờ 6 liên kết cho
nhận giữa cặp electron tự do của NH

3
và obitan lai hoá trống d
2
sp
2
của ion Co
3+
(3d
6
):
Trong cation phức [Co(NH
3
)
6
]
3+
, electron của ion Co
3+
đều ghép thành cặp nên
phức chất có tính nghịch từ. Tuy nhiên không phải tất cả những phức chất bát diện
của ion Co
3+
đều là nghịch từ. Ví dụ như anion phức [CoF
6
]
3-
có tính thuận từ,
momen từ đo được của phức chất tương ứng với sự có mặt 4 electron độc thân. Thực
tế đó dẫn đến suy nghĩ trong trường hợp này, ion Co
3+

không ở trạng thái lai hoá
d
2
sp
3
mà ở trạng thái lai hoá sp
3
d
2
, nghĩa là các obitan 4s và 4p không lai hoá với
- 10 -
obitan 3d mà với obitan 4d ở ngoài (thường gọi là sự lai hoá ngoài để phân biệt với
sự lai hoá trong là kiểu d
2
sp
3
):
Momen từ đo được của các ion phức [Fe(H
2
O)
6
]
3+
và [FeF
6
]
3-
tương ứng với sự
có mặt trong phức chất 5 electron độc thân, của ion phức [Ni(NH
3

)
6
]
2+
tương ứng với
sự có mặt 2 electron độc thân đều được giải thích bằng giả thiết trạng thái lai hoá
sp
3
d
2
của Fe
3+
và Ni
2+
Như vậy, cấu hình không gian của phức chất phụ thuộc vào dạng lai hoá:
- Lai hoá sp: cấu hình thẳng (Ag
+
, Hg
2+)
- Lai hoá sp
3
cấu hình tứ diện (Al
3+,
Zn
2+,
Co
2+,
Fe
2+,
Ti

3+
)
- Lai hoá dsp
2
: cấu hình vuông phẳng (Au
3+,
Pd
2+,
Cu
2+,
Ni
2+,
Pt
2+
)
- Lai hoá d
2
sp
3
hoặc d
2
sp
3
: cấu hình bát diện (Cr
3+,
Pt
4+,
Co
3+,
Fe

3+,
Rh
3+
)
Các dạng lai hoá và sự phân bố hình học của phối tử trong phức chất xác định
chủ yếu bởi cấu tạo electron của ion trung tâm . Ngoài ra chúng còn phụ thuộc vào
bản chất của các phối tử.
Ưu điểm của thuyết liên kết hoá trị là mô tả một cách đơn giản và cụ thể các
liên kết ở trong phức chất và giải thích được từ tính của phức chất. Nhược điểm của
thuyết liên kết hoá trị là không giải thích được màu sắc của các phức chất.
2. Thuyết trường tinh thể
Thuyết trường tinh thể do hai nhà vật lý Betơ(H. Bethe) và Vlec (V.leck) để ra
năm 1933 để giải thích tích chất của các chất dạng tinh thể nên có tên gọi đó.
Thuyết trường tinh thể thực chất là thuyết tĩnh điện cổ điển có thêm những giải
thích mang tính chất lượng tử, xuất phát từ 3 điểm cơ bản sau:
+ Phức chất tồn tại được một các bền vững là do tương tác tĩnh điện giữa ion
trung tâm và các phối tử.
+ Khi xét ion trung tâm có chú ý đến cấu tạo electron chi tiết của nó, còn đối với
các phối tử thì chỉ coi chúng như là những điện tích điểm (hoặc lưỡng cực điểm)
- 11 -
tạo nên trường tĩnh điện bên ngoài đối với ion trung tâm. Đồng thời phối tử này
khác phối tử kia chỉ ở đại lượng (độ lớn) của trường đó mà thôi.
+ Các phối tử phối trí quanh ion trung tâm trên các đỉnh của hình đa diện, tạo nên
các phức chất có đối xứng nhất định.
Sự tách các obitan d: Thuyết khảo sát ảnh hưởng của trường phối tử đến các
obitan d của nguyên tử trung tâm, sự tương tác giữa các obitan d với các phối tử âm
điện là tương tác tĩnh điện, dựa trên thế năng cổ điển E = q
1
q
2

/r (q
1
, q
2
là điện tích của
electron tương tác, r là khoảng cách các trọng tâm của các ion tương tác).
Kết quả làm tăng năng lượng của các electron d, tác động của các phối tử tới
các e- d không giống nhau, những e-d nào nằm gần phối tử thì nó bị đẩy mạnh hơn
do đó năng lượng của nó tăng lên nhiều, còn những e- d nằm xa phối tử thì bị đẩy ít
hơn và do đó sự tăng năng lượng của nó cũng ít hơn ⇒ làm tách mức năng lượng của
các e- d .
a) Sự tách các mức năng lượng d trong trường bát diện đều
Trước hết chúng ta xét sự biến đổi
năng lượng của các obitan d trong phức
chất bát diện. Hình bên trình bày vị trí các
obitan d của ion kim loại trong cấu hình
bát diện của các phối tử (vòng tròn chỉ vị
trí của phối tử, những hình quả bầu tô đen
nhạt chỉ obitan d
z2
và d
x2–y2
và những quả
bầutrắng chỉ những obitan d
xy
, d
xz
và d
yz
).

Trường bát diện của các phối tử
Ta thấy obitan d
z2
năm trên trục z và obitan d
x2-y2
nằm trên trục x và trục y ở gần
hơn với cácphối tử cùng nằm trên các trục tương ứng nên có năng lượng cao còn ba
obitan d
xy
, d
xz
và d
yz
nằm trên đường phân giác của các trục x, y, z tương ứng ở xa
phối tử hơn nên có năng lượng thấp hơn. Năm obitan của ion kim loại có năng lượng
như nhau, trong trường bát diện của phối tử đã phân chia thành hai nhóm: nhóm d
z
2
và d
x
2
-
y
2
gồm hai obitan có năng lượng như nhau và cao hơn nhóm d
xy
, d
yz
, d
xz

gồm ba
obitan có năng lượng như nhau và thấp hơn
- 12 -
Sự tách các mức năng lượng của obitan d trong phức chất bát diện
b) Sự tách các mức năng lượng d trong trường bát diện biến dạng
b1) Trường bát diện bẹt
Ta thấy, 2 phối tử trên trục z gần ion trung tâm hơn 4 phối tử khác nằm trục
x,y; do đó tương tác của trường phối tử lên obitan d
z
2
sẽ mạnh hơn so với obitan
d
(x2 - y2)
và năng lượng của chúng sẽ cao hơn so với obitan d
(x2 - y2),
kết quả mức e
g
bị
tách làm hai mức và mất suy biến. Tương tự như vậy, các obitan d
xz
, d
yz
phân bố gần
các phối tử hơn obitan d
xy
nên nó chịu tương tác của trường phối tử mạnh hơn, năng
lượng của chúng sẽ cao hơn, kết quả mức t
2g
bị tách thành 2 mức
b2) Trường tứ phương (bát diện kéo dài)

Trong trường tứ phương, 2 phối tử trên trục z đứng xa ion trung tâm hơn 4
phối tử khác nằm trục x,y; do đó tương tác của trường phối tử lên obitan d
(x2 - y2)
sẽ
mạnh hơn so với obitan d
z
2

và năng lượng của chúng cao hơn so với obitan d
z
2
, kết
quả mức e
g
bị tách làm hai mức và mất suy biến. Do obitan d
xy
phân bố gần các phối
tử hơn các obitan d
xz
, d
yz
nên nó chịu tương tác của trường phối tử mạnh hơn, năng
lượng của chúng sẽ cao hơn, kết quả mức t
2g
bị tách mức và giảm bậc suy biến.
b3) Trường hợp giới hạn (phức vuông phẳng)
Khi mật độ electron trên trục z đủ lớn, hằng số chắn lớn làm giảm lực liên kết,
các phối tử trên trục z bị tách hoàn toàn khỏi phức bát diện, tạo thành phức vuông
phẳng. Trong trường hình vuông của phối tử, hiện tượng phân chia các mức năng
lượng của obitan d ở gần phối tử bị đẩy mạnh nhất nên tăng năng lượng, obitan d

không chịu ảnh hưởng trực tiếp của phối tử nên hơi giảm năng lượng, trong ba obitan
d
xy
, d
xz
và obitan d
xy
chịu tác dụng trực tiếp hơn nên có năng lượng cao hơn hai obitan
còn lại
- 13 -
Sự tách mức năng lượng các Sự tách mức năng lượng các
obitan d trong trường bát diện obitan d trong trường hình vuông
Như vậy, phức chất hình vuông là một biến dạng của phức chất bát diện, trong đó
hai phối tử ở vị trí trans ở trên trục z bị lấy đi. Do đó obitan d
z
2
được làm bền thêm
nhiều so với trong phức chất bát diện và obitan d
xy
và d
yz
được làm bền thêm một ít,
còn các obitan d
x
2
-
y
2
và d
xy

trở nên kém bền hơn.
Sự tách mức d của ion trung tâm trong các trường đối xứng khác nhau:
d
x
2
- y
2
d


d
z
2
d
x
2
- y
2
,
d
xy
, d
xz
, d
yz
d
z
2
d
x

2
- y
2
d
xy




d
xz
d
yz
,
d
xy
d
z
2




d
xz
d
yz
,
c. Sự tách các mức năng lượng d trong trường tứ diện
Trong phức chất tứ diện, sự biến đổi năng lượng của các obitan xảy ra ngược

lại. Hình dưới trình bày vị trí của các obitan d của ion kim loại trong cấu hình tứ diện
của phối tử (vòng tròn trắng chỉ vị trí của 4 phối tử tạo nên một cấu hình tứ diện,
vòng tô đen chỉ vị trí của phối tử trong một cấu hình tứ diện khác)
- 14 -
Ion tự do
Trường
bát diện [MX
6
]
Trường tứ phương
(bát diện thuôn)
Trường
vuông phẳng
Ta thấy trong phức chất tứ diện, ba
obitan d
xy
d
xz
và d
yz
ở gần phối tử hơn hai
obitan d
z2
và d
x2-y2
nên bị đẩy mạnh hơn và
tăng năng lượng nhiều hơn. Vậy năm
obitan có năng lượng như nhau của ion tự
do, trong trường tứ diện của phối tử cũng
phân chia thành hai nhóm nhưng ngược với

trong trường bát diện: nhóm d gồm 3 obitan có năng lượng như nhau và cao hơn và
nhóm dy gồm hai obitan có năng lượng như nhau và thấp hơn:
Hình 4. Sự tách các mức năng lượng của obitan d trong phức chất tứ diện
*Thông số tách năng lượng
Dưới tác dụng của trường phối tử, năng lượng các obitan d của ion trung tâm
giảm bậc suy biến và bị tách thành 2 mức t
2g
và e
g
. Cường độ của trường phối tử
càng mạnh thì sự tách mức càng lớn. Hiệu số năng lượng giữa 2 mức đó gọi là năng
lượng tách:
∆
o
= Ee
g
- E t
2g
= 10Dq (∆
o
là năng lượng tách của trường bát diện)
∆
T
= Et
2g
- Ee
g
= 10Dq (∆
T
là năng lượng tách của trường tứ diện)

Thông số tách năng lượng phụ thuộc vào cấu hình của phức chất, bản chất của
ion trung tâm và bản chất của phối tử:
- Phức chất bát diện có thông số tách lớn hơn phức chất tứ diện, nếu có cùng
phối tử và cùng ion trung tâm thì ∆
T
= 4/9 ∆
o
thông số tách năng lượng của phức
vuông phẳng lớn hơn phức chất bát diện.
- 15 -
- Ion trung tâm có điện tích càng lớn thì thông số tách càng lớn do ion có điện
tích lớn hút mạnh phối tử về phía nó và các electron của phối tử đẩy mạnh các
electron d nên gây tách ở mức độ lớn
- Bán kính của ion trung tâm cũng ảnh hưởng đến thông số tách năng lượng.
Thường những ion trung tâm thuộc dãy thứ hai và thứ ba có năng lượng tách lớn hơn
các ion trung tâm ở dãy thứ nhất. Điều này được giải thích là bán kính càng lớn càng
càng tạo điều kiện cho phối tử đến gần, do đó các e của phối tử gây tách một mức độ
lớn năng lượng của các obitan d của ion trung tâm.
- Phối tử có ảnh hưởng mạnh đến thông số tách năng lượng của phức chất. Bằng
thực nghiệm đã xác định thứ tự các phối tử theo thứ tự lực trường tinh thể như sau:
I
-
< Br
-
<Cl
-
~ SCN
-
< NO
3

-
< F
-
< S
2-
~ OH
-
~ HCOO
-
< C
2
O
4
2-
< H
2
O < <
EDTA
4-
< Py ~ NH
3
< En < Dipy < Phen < NO
2
-
< CN
-
~ NO
+
~ CO.
Dãy phối tử được gọi là dãy phổ hóa học, trong đó phối tử đứng trước có

trường yếu hơn phối tử đứng sau. Những phối tử đứng trước NH
3
thường là phối tử
gây trường yếu và những phối tử đứng sau NH
3
là phối tử gây trường mạnh.
Theo thuyết trường tinh thể, khả năng ghép đôi của e trong phức chất có liên
quan đến thông số tách năng lượng ∆.
- Nếu năng lượng cần thiết để ghép đôi eletron (P) lớn hơn ∆ thì 5 obitan d của ion
trung tâm được điền mỗi obitan 1e sau đó mới điền e thứ hai và phức chất có spin
cao.
- Nếu P < ∆ thì lúc đó e được điền đủ cặp vào những obitan có năng lượng thấp sau
đó mới điền lên obitan có mức năng lượng cao hơn, phức chất có spin thấp.
Ví dụ: Ta xét sự sắp xếp electron trên các obitan d của ion Co
3+
trong các ion phức
bát diện: [CoF
6
]
3-
và [Co(NH
3
)
6
]
3+
. Cấu hình eletron của ion Co
3+
là 3d
6

:
Người ta xác định được năng lượng ghép đôi P của các e trên obitan d của Co
3+
là
251 kJ/mol, thông số tách năng lượng của [CoF
6
]
3-
và [Co(NH
3
)
6
]
3+
lần lượt là 156
kJ/mol và 265 kJ/mol nên 6 electron d của Co
3+
trong 2 phức chất được sắp xếp như
sau:
- 16 -
Như vậy, trong trường yếu ion F
-
có P > ∆ nên phức [CoF
6
]
3-
là phức spin cao và có
tính thuận từ (do có 4 e độc thân). Trong trường mạnh NH
3
có P < ∆ nên phức

[Co(NH
3
)
6
]
3+
là phức spin thấp và có tính nghịch từ (không có e độc thân)
* Năng lượng làm bền và hiệu ứng cấu trúc
Theo thuyết trường tinh thể, khi tạo phức một mức năng lượng suy biến của 5
obitan d của ion trung tâm có thể tách thành một số mức (2 đối với trường bát diện và
tứ diện và 4 đối với trường vuông phẳng) năng lượng khác nhau. Nếu electron điền
vào obitan d có năng lượng thấp hơn năng lượng trung bình của obiatn d trong
trường tinh thể thì năng lượng giảm xuống. Năng lượng đó được gọi là năng lượng
làm bền bởi trường tinh thể. Công thức tính năng lượng làm bền của trường bát diện
và tứ diện là:
- Phức bát diện: ΔH
LB
= [0,4 n
1
(t
2g
) - 0,6 n
2
(e
g
)]Δ
O

- Phức tứ diện : ΔH
LB

= [0,6 n
2
(e
g
) - 0,4 n
1
(t
2g
)]Δ
T

(Trong đó n
1
, n
2
lần lượt là số electron trên các mức năng lượng t
2g
và e
g
)
Khi tính năng lượng làm bền của các phức chất bát diện của kim loại chuyển
tiếp, nhận thấy phức chất có ion trung tâm có cấu hình d
0
, d
1
, d
2
, d
3
, d

8
, d
9
, d
10
với các
phối tử trường mạnh hay yếu đều có năng lượng làm bền như nhau nhưng phức chất
có những ion trung tâm d
4
, d
5
, d
6
, d
7
với phối tử trường mạnh có năng lượng làm bền
lớn hơn nhiều so với phối tử trường yếu.
Hệ quả sự tách mức năng lượng các electron d dẫn đến sự biến đổi cấu trúc
của phức chất, điều này được thể hiện trong phát biểu của Jan-tellơ.
- 17 -
Hiệu ứng Jan- tellơ : Năm 1937 Jan và Tellơ sau khi nghiên cứu mối liên
quan giữa cấu trúc của phân tử phức và cấu hình không gian của chúng đã đưa ra qui
luật về mối quan hệ đó và gọi là hiệu ứng Jan - Tellơ : Trạng thái electron suy biến
của một hệ phân tử không thẳng là không bền vững và có khuynh hướng biến dạng.
Từ đó dẫn đến sự giảm tính chất đối xứng của phân tử và tách trạng thái suy biến.
Ví dụ: Cu
2+
: 3d
9
. Khi tạo phức bát diện, cấu hình electron của phức là t

6
2g
e
g
3
(d
2
z
2
d
1
(x
2
- y
2
)
). Vì AO d
(x
2
- y
2
)
chỉ có 1 electron nên mật độ e trên trục z tăng lên so với
mật độ e trục x và y, hiệu ứng chắn trên trục z lớn hơn trục x và y, lực hút của ion
trung tâm với các phối tử trên trục z nhỏ hơn. Vì vậy độ dài liên kết của ion trung
tâm và các phối tử trên trục z lớn hơn độ dài liên kết của ion trung tâm và các phối tử
trên trục x và y, dễ dàng có thể tách ra khỏi phức. Kết quả phức chất Cu
2+
tồn tại ở
dạng bát diện kéo dài theo trục z hoặc có cấu tạo vuông phẳng (nếu 2 phối tử trên

trục z bị tách). Điều này phù hợp với thực tế là phức chất Cu
2+
thường có cấu tạo
vuông phẳng .
* Ưu điểm, nhược điểm của thuyết trường tinh thể:
Ưu điểm:
Cho phép giải thích màu sắc và từ tính của các chất.
Nhược điểm:
- Không giải thích bản chất của liên kết
- Sự phân bố mật độ e trong phức chất không cho phép xác định 1 cách định lượng
chính xác các đặc trưng năng lượng và các đặc trưng khác
- Không giải thích được dãy hóa quang phổ.
3. Thuyết obitan phân tử (MO) trong phức chất.
Thuyết obitan phân tử coi phân tử phức chất cũng như phân tử hợp chất đơn
giản, là một hạt thống nhất bao gồm nguyên tử trung tâm và phối tử. Chuyển động
của electron trong phân tử được mô tả bằng hàm sóng gọi là obitan phân tử (MO). Sự
tổ hợp tuyến tính các obitan nguyên tử của nguyên tử trung tâm và phối tử cho ta các
obitan phân tử liên kết (MOlk) và obitan phân tử phản liên kết (MOplk). Điều kiện
- 18 -
để các AO tổ hợp với nhau là chúng có thể xen phủ nhau, nghĩa là có cùng kiểu đối
xứng.
a. Phức chất bát diện
* Phức chất bát diện không có liên kết π.
Xét ion phức bát diện [Ti(H
2
O)
6
]
3+
; Ti

3+
: 3d
1
Các obitan hoá trị của Ti
3+
: 3d(z)
2
, 3d(x
2
- y
2
) , 3dxy , 3dxz , 3dyz , 4s , 4px , 4py ,
4pz và 6 phân tử H
2
O cấp 6 obitan i (i là obitan hoá trị MO-i , có thể coi là một
trong 2 obitan lai hoá sp
3
chứa cặp electron tự do của O trong phân tử H
2
O)
Sự sắp xếp 6 phối tử âm điện trong phức
bát diện của Ti
3+

x
y
z
Ti
3+
*) Obitan 4s của Ti

3+
tổ hợp với các obitan σ
i
của H
2
O :
4s + Σσ
i
(i = 1- 6)
Hàm sóng trong trường hợp này có dạng:
ψ(σ
s
lk
) = c
1
4s + c
2
σ
i
(i = 1- 6) ψ(σ
s
* ) = c
1
4s - c
2
σ
i
(i = 1 - 6)
Ba obitan 4p
x

, 4p
y
, 4p
z
của Ti
3+
, mỗi obitan tổ hợp với 2 obitan i của H
2
O:
ψ(x
lk
) = c
3
4p
x
+ c
4
(σ
1
- σ
3
) ψ(x* ) = c
3
4p
x
- c
4
(σ
1
- σ

3
)
ψ(y
lk
) = c
3
4p
y
+ c
4
(σ
2
- σ
4
) ψ(y* ) = c
3
4p
y
- c
4
(σ
2
- σ
4
)
ψ(z
lk
) = c
3
4p

z
+ c
4
(σ
5
- σ
6
) ψ(z* ) = c
3
4p
z
- c
4
(σ
5
- σ
6
)
Hai obitan 3d
z
2
, 3d
(x
2
- y
2
)
của Ti
3+,
mỗi obitan tổ hợp với 2 obitan i của H

2
O:
ψ(σ
z2
lk
) =c
5
3d
z2
+2c
6
(σ
5
+σ
6
)-c
6
(σ
1
+σ
2
+σ
3
+σ
4
)
ψ(σ
z2
*) =c
5

3d
z2
-2c
6
(σ
5
+σ
6
)+c
6
(σ
1
+σ
2
+σ
3
+σ
4
)
- 19 -
ψ(σ
lk
(x2-y2)
) = c
7
3d
(x2-y2)
+ c
8
(σ

1
+σ
3

- σ
2
- σ
4
)
ψ(σ*
(x2-y2)
)

= c
7
3d
(x2-y2)
- c
8
(σ
1
+σ
3

- σ
2
- σ
4
).
Các obitan 3d

xy
, 3d
xz
, 3d
yz
của Ti
3+
thuận lợi cho việc xen phủ với obitan thích
hợp của phối tử hình thành MO-π
d
, nhưng phân tử nước không có obitan thích hợp
đó, nên chúng tồn tại trong phức chất dưới dạng MO-π
0
d
không liên kết.
Điền 13 electron (1 của Ti
3+
và 12 của
6 phân tử H
2
O) vào các MO theo thứ tự
năng lượng tăng dần trên giản đồ các
MO, được cấu hình electron của
[Ti(H
2
O)
6
]
3+

* Phức chất bát diện có liên kết π.
- Khi phối tử có obitan π có thể xen phủ với với các obitan d
xy
, d
xz
, d
yz
thì giản đồ
năng lượng các MO của phân tử phức chất trở lên phức tạp hơn nhiều: ngoài các
obitan MO-σ liên kết và phản liên kết còn có các MO- π liên kết và phản liên kết nữa
và hiệu năng lượng cũng biến đổi.
- Những obitan cuả phối tử có thể là những obitan p
π
đơn giản như Cl
-
, những obitan
d
π
đơn giản như PH
3
, AsH
3
hay là những MO-π của các phối tử nhiều nguyên tử
như CO, CN
-
. Trong phức chất bát diện với phối tử Cl
-
thì mỗi obitan d
π
của ion

trung tâm sẽ xen phủ với các obitan của 4 phối tử. Trên các obitan liên kết có sự
chuyển dịch mật độ electron từ clo đến kim loại và gọi là liên kết từ phối tử đến kim
loại (L →M )
- 20 -
- Trong những điều kiện xác định, phối tử CN
-
có thể có 2 kiểu liên kết. Vì ion CN
-
có obitan π
lk
chứa đầy electron và π* còn trống [cấu hình CN
-
: (σ
s
)
2
(σ
s
*)
2
(π
(x,y)
)
4
(σ
z
)
2
(π*
x,y

)
0
(σ
z
*
)
0
] nên các obitan lk của phối tử xen phủ với obitan
trống của kim loại hình thành liên kết (kiểu L →M). Ngoài ra còn có thể có sự xen
phủ các obitan chứa cặp điện tử của kim loại với obian π* còn trống của phối tử CN
-
tạo liên kết π (M→ L)
b. Phức chất tứ diện
Ví dụ: Phức chất [VCl
4
]
-
(hoặc [CoCl
4
]
2-
)
Các obitan hóa trị của kim loại 4s, 4p
x
, 4p
y
, 4p
z
, 3d
xy

, 3d
xz
, 3d
y
z, có thể tham gia
hình thành các MO-σ , hai obitan 3d
z2
, 3d
(x2 - y2)
tham gia hình thành các MO-π.
Những obitan MO-σ liên kết chiếm các mức năng lượng thấp, tiếp là các obitan MO-
π liên kết (tập trung chủ yếu tại các nguyên tử clo). Các obitan phản liên kết, xuất
phát từ các obitan hoá trị 3d, nhóm obitan 3d
xy
, 3d
xz
, 3d
yz
hình thành các MO- σ*
có năng lượng cao hơn các MO- π* được hình thành xuất phát từ các obitan 3d
z2
,
3d
(x2 - y2).
Hiệu hai mức năng lượng (σ
d
)* và (π
d
)* trong phức chất tứ diện ứng với
năng lượng tách Δ

T
.
c. Phức chất vuông phẳng.
Ví dụ : Phức chất [PtCl
4
]
2-
- Các obitan hóa trị của kim loại có thể tham gia hình thành các MO-σ là 5d
(x2 - y2),
5d
z
2
, 6p
x
, 6p
y
. Trong hai hai obitan 5d
z2
, 5d
(x2 - y2),
thì obitan 5d
z2
tương tác với bốn
obitan hoá trị của phối tử yếu hơn obitan 5d
(x2 - y2)
vì phần lớn obitan 5d
z2
hướng
theo trục Z. Các obitan 3d
xy

, 3d
xz
, 3d
yz
chỉ có thể tham gia hình thành các MO-π.
Trong 3 obitan thì obitan 3d
xy
có thể tương tác với các obitan hoá trị của phối tử;
trong khi đó, hai obitan 3d
xz
, 3d
yz
chỉ tương tác với 2 phối tử .
- 21 -
- Obitan có năng lượng thấp nhất là các MO-σ (4 obitan), những obitan này tập trung
chủ yếu ở các nguyên tử clo. Tiếp theo là các MO-π (8 obitan). Những MOplk xuất
phát từ các obitan d chiếm phần giữa giản đồ, trong các obitan này thì obitan có năng
lượng cao nhất là obitan plk mạnh σ*
(x
2
- y
2
)
, ngoài ra obitan (π
xy
)* có năng lượng
cao hơn các obitan (π
xz
)*, (π
yz

)* (vì obitan d
xy
tương tác với cả 4 phối tử). Obitan
(σ
z
2
)* có tính plk yếu chiếm vị trí trung gian giữa (π
xy
)*và (π
xz
)*, (π
yz
)*
Vậy có thể biểu diễn cấu hình liên kết của phức [PtCl
4
]
2-

như sau :
(4MO- σ)
8
(8MO-π)
16
(π
xz
*)
2
,(π *
yz
)

2
(σ *
z2
)
2
(π
xy
)
2
Từ giản đồ năng lượng ta thấy cấu hình d
8
thuận lợi với cấu tạo vuông phẳng.
Trên thực tế những ion kim loại như Ni
2+
, Pd
2+
và Au
3+
(cấu hình d
8
) tạo thành
một số lớn phức chất vuông.
Như vậy, thuyết VB coi liên kết kim loại- phối tử là thuần túy cộng hóa trị và
thuyết trường tinh thể coi liên kết đó là thuần túy ion, trong thực tế liên kết kim loại-
phối tử trong hầu hết các phức chất là một phần cộng hóa trị. Bởi vậy, thuyết MO tỏ
ra bao quát và chính xác hơn khi giải thích cấu tạo và tính chất của các phức chất
như: từ tính, màu sắc của phức, cả dãy quang phổ hóa học.
- 22 -
PHẦN 2: MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VỀ PHỨC CHẤT
Dạng 1: Gọi tên và xác định cấu trúc hình học của phức chất

Bài 1. Phân tích thành phần và gọi tên các phức chất sau:
K
3
[Fe(SCN)
2
C
2
O
4
NO
2
Cl],[Coenpy
2
BrCl]Cl,[Cr
2
(NH
3
)
4
(C
2
O
4
)
2
(NH
2
)
2
],

[CoEn(NH
3
)
2
(NO
2
)
2
]NO
3
, K
3
[Fe(SO
4
)
2
Cl
2
], [Co
2
En
2
(NH
3
)
4
(OH)
2
](OH)
4

K
4
[Mn(SCN)
2
(NO
2
)
2
BrCl], [PtpyNH
3
CNBr], [Pt
2
En
2
(OH)
2
Cl
4
]Cl
2
.
Hướng dẫn giải:
CTPT NTTT Cầu nội Cầu
ngoại
Tên gọi
K
3
[Fe(SCN)
2
C

2
O
4
NO
2
Cl] Fe
3+
[Fe(SCN)
2
C
2
O
4
NO
2
Cl]
3-
K
+
Kaliclorooxalatonitro
ditioxianato ferat(III)
[Coenpy
2
BrCl]Cl Co
3+
[Coenpy
2
BrCl]
+
Cl

-
Bromocloroetylendiamin
dipyridin coban(III) clorua
[Cr
2
(NH
3
)
4
(C
2
O
4
)
2
(NH
2
)
2
] Cr
2+
[Cr
2
(NH
3
)
4
(C
2
O

4
)
2
(NH
2
)
2
] Bisoxalatotetraammin
hidrazin dicrom(II)
[Coen(NH
3
)
2
(NO
2
)
2
]NO
3
Co
3+
[Coen(NH
3
)
2
(NO
2
)
2
] NO

3
-
dinitrodiamminetylendiami
n coban(III) nitrat
[Co
2
en
2
(NH
3
)
4
(OH)
2
](OH)
4
Co
3+
[Co
2
en
2
(NH
3
)
4
(OH)
2
]
4+

OH
-
Dihiđroxotetraamin
bisetylendiamin mangan(II)
hidroxit
K
4
[Mn(SCN)
2
(NO
2
)
2
BrCl] Mn
2+
[Mn(SCN)
2
(NO
2
)
2
BrCl]
4-
K
+
Kali bromoclorodinitro
ditioxianato manganat(II)
[PtpyNH
3
CNBr] Pt

2+
[PtpyNH
3
CNBr] Bromoxianatoammin
pyridin platin(II)
[Pt
2
En
2
(OH)
2
Cl
4
]Cl
2
Pt
2+
[Pt
2
En
2
(OH)
2
Cl
4
] Cl
-
tetraclorodihidroxobisetyle
ndiamin diplatin(IV) clorua
Bài 2. Viết công thức của các phức sau:

Diclorobis(etylendiamin)coban(II)monohydrat, Hexacacbonylcrom(0),
Iondiclorocuprat(II), Sulfatopentaammincoban(III) bromua,
Natri bisthiosunfatoargenat(I), Tetraaquadiclorocrom(III) clorua,
Natri hexanitrocobantat(III), Pentaaquathioxinato-N-sắt(II)sunfat,
Tetraammindinitrocrom(III)diammintetranitrocromat(II)
Hướng dẫn giải:
Diclorobis(etylendiamin)coban(II)monohydrat [CoCl
2
(En)
2
].H
2
O
Hexacacbonylcrom(0) [Cr(CO)
6
]
Ion diclorocuprat(II) [Cu(Cl)
2
]-
Sulfatopentaammincoban(III) bromua [Co(SO
4
)(NH
3
)
5
]Br
Natri bisthiosunfatoargenat(I) Na[Ag(HSO
4
)]
- 23 -

Tetraaquadiclorocrom(III) clorua [Cr(H
2
O)
4
Cl
2
]Cl
Natri hexanitrocobantat(III) Na
3
[Co(NO
2
)
6
]
Pentaaquathioxinato-N-sắt(II)sunfat [Fe(H
2
O)
5
SCN]SO
4
Tetraammindinitrocrom(III)
diammintetranitrocromat(II)
[Cr(NH
3
)
4
(NO
2
)
2

][Cr(NH
3
)
3
(NO
2
)
4
]
Bài 3. Phức [Pt(NH
3
)
2
(NO
2
)
2
Cl
2
] có bao nhiêu đồng phân hình học, hãy mô tả cấu
trúc phân tử của các đồng phân đó?
Hướng dẫn giải: Có 5 đồng phân hình học được thể hiện trong hình vẽ dưới đây:
Bài 4. Hãy vẽ các đồng phân liên kết và đồng phân lập thể của mỗi hợp chất phối trí
sau: a. [Pt(NH
3
)
2
(SCN)
2
]. b. [Co(en)(H

2
NCH
2
COO)
2
]Cl.
Hướng dẫn giải:
a. [Pt(NH
3
)
2
(SCN)
2
] có 3 đồng phân liên kết, mỗi đồng phân liên kết lại có 2 đồng
phân hình học dạng cis và trans.
Pt
NH
3
NH
3
NCS SCN
Pt
SCN
NH
3
NCS NH
3
Pt
NCS
NH

3
SCN NH
3
Pt
NH
3
NH
3
SCN NCS
Pt
NH
3
NH
3
NCS NCS
Pt
NCS
NH
3
NCS NH
3
b. [Co(en)(H
2
NCH
2
COO)
2
]Cl có 3 đồng phân liên kết, mỗi đồng phân liên kết có 2
đồng phân quang học.
N

Co
N
O N
O N
N
Co
N
ON
ON
O
Co
N
N N
O N
O
Co
N
NN
ON
O
Co
O
N N
N N
O
Co
O
NN
NN
Bài 5. Hãy gọi tên và vẽ các đồng phân của các phức sau:

a. [Cr(NH
3
)
4
Cl
2
]Cl b. [CoPy
3
Cl
3
], py là pyridin.
- 24 -
Pt
H
3
N
Cl
Cl
NO
2
H
3
N
NO
2
Pt
H
3
N
Cl

Cl
NH
3
O
2
N
NO
2
Pt
H
3
N
NO
2
Cl
Cl
H
3
N
NO
2
Pt
H
3
N
NH
3
Cl
Cl
O

2
N
NO
2
Pt
H
3
N
NH
3
Cl
NO
2
Cl
NO
2
c. [Co(SCN)(H
2
O)
5
]Cl d. [PtCl(PMe
3
)
3
]Br, Me là CH
3
.
e. [Co(en)
2
Cl

2
]Cl.
Hướng dẫn giải
a. [Cr(NH
3
)
4
Cl
2
]Cl: 2 đồng phân (cis, trans).
Tetraammin dicloro crom (III) clorua
b. [CoPy
3
Cl
3
]: 2 đồng phân (mer, fac).
Tricloro tris(pyridin) coban(III)
c. [Co(SCN)(H
2
O)
5
]Cl: 2 đồng phân (liên kết).
Pentaaqua thioxianato coban(II) clorua
Pentaaqua isothioxianato coban(II) clorua
d. [PtCl(PMe
3
)
3
]Br: cấu hình vuông phẳng, 2 đồng phân (đồng phân ion hóa)
[PtCl(PMe

3
)
3
]Br: Cloro tris (trimetylphotphin)platin (II) bromua.
[PtBr(PMe
3
)
3
]Cl: Bromo tris (trimetylphotphin)platin (II) clorua.
e. [Co(en)
2
Cl
2
]Cl: 3 đồng phân (±cis, trans).
Dicloro bis (etylendiamin)coban(III) clorua;
Bài 6. Đề thi chọn đội tuyển thi olympic quốc tế 2006
Coban tạo ra các ion phức [CoCl
2
(NH
3
)
4
]
+
(A), [Co(CN)
6
]
3-
(B), [CoCl
3

(CN)
3
]
3-
(C)
a. Viết tên của (A), (B), (C).
b. Theo thuyết liên kết hóa trị các nguyên tử trong B ở trạng thái lai hóa nào
c. Các ion phức trên có bao nhiêu đồng phân lập thể, vẽ cấu trúc của chúng
d. Viết phương trình phản ứng của (A) với ion sắt (II) trong môi trường axit
Hướng dẫn giải
a. Tên của ion phức
(A) Diclorotetraammincoban(III);
(B) Hexaxianocobantat(III);
(C) Triclorotrixianocobantat(III).
b. [Co(CN)
6
]
3-
. Co : d
2
sp
3
; C : sp ; N : không ở trạng thía lai hóa hoặc ở trạng
thái lai hóa sp
Ion phức (A) có 2 đồng phân:
- 25 -