Bài giảng phức chất

ho¸ häc
ho¸ häc
phøc chÊt
phøc chÊt


(n©ng cao)
(n©ng cao)


ho¸ häc phøc chÊt
ho¸ häc phøc chÊt
(n©ng cao)
(n©ng cao)


I. KHÁI NIÊM CƠ BẢN VỀ PHỨC CHẤT
II. LIÊN KẾT HOÁ HỌC TRONG PHỨC CHẤT
III. CÁC PHẢN ỨNG CỦA PHỨC CHẤT
IV. MỘT SỐ VẤN ĐỀ HIỆN ĐẠI


Kim loại chuyển tiếp
Kim loại chuyển tiếp


Sc Ti V Cr
Mn
Fe Co Ni Cu Zn
Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd

La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg
IIIB IVB VB VIB VIIB IB IIB
VIIIB
Các nguyên tố chuyển tiếp
Các nguyên tố chuyển tiếp
nhóm d
nhóm d
Phần lớn sử dụng một phần các obitan d ở
lớp vỏ phía trong ở các trạng thái oxi hóa
thông thường


Cấu hình electron
Cấu hình electron

Sc [Ar]3d14s2
Ti [Ar]3d24s2
V [Ar]3d34s2
Cr [Ar]3d54s1
Mn [Ar]3d54s2
Nguyên tố Cấu hình electron
[Ar] = 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p

6



Fe [Ar] 3d64s2
Co [Ar] 3d74s2
Ni [Ar] 3d84s2
Cu [Ar]3d104s1
Zn [Ar]3d104s2
[Ar] = 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
Cấu hình electron
Cấu hình electron
Nguyên tố Cấu hình electron


Table 23.1
Table 23.1
Sự phân bố các e vào các AO của các nguyên tố chuyển tiếp chu kì 4
Nguyên tố Phân bố e vào AO Số e không ghép đôi

Fig. 22.2
Trạng thái oxi hóa


Số lượng các AO d mang điện
Số lượng các AO d mang điện
Số oxi hóa
Bảng 2: Số oxi hóa và các AO d của các nguyên tố chuyển tiếp chu kì 4


Phức chất của kim loại
Phức chất của kim loại
Các phân tử hoặc ion xung quanh cation
Các phân tử hoặc ion xung quanh cation
kim loại gọi là các phối tử (ligand),chúng
kim loại gọi là các phối tử (ligand),chúng
tạo liên kết phối trí với kim loại
tạo liên kết phối trí với kim loại
Màu của các Kim loại chuyển tiếp


Phức chất của các kim loại
Phức chất của các kim loại
chuyển tiếp ở trạng thái rắn
chuyển tiếp ở trạng thái rắn


Liên kết phối trí
Liên kết phối trí
•

KL chuy n ti p óng vai trò nh axit Lewisể ế đ ư
•
Hình thành phức/ ion phức
Fe3+(aq) + 6CN-(aq)
→
Fe(CN)
6
3-(aq)
Ni2+(aq) + 6NH
3
(aq)
→
Ni(NH
3
)
6
2+(aq)
Phức chất bao gồm một ion kim loại liên kết với một hay nhiều
Phức chất bao gồm một ion kim loại liên kết với một hay nhiều
phân tử hay anion
phân tử hay anion
Axit Lewis = Kim loại = Trung tâm liên kết phối trí
Axit Lewis = Kim loại = Trung tâm liên kết phối trí
Bazơ Lewis = phối tử = phân tử/ion liên kết cộng hóa trị với
Bazơ Lewis = phối tử = phân tử/ion liên kết cộng hóa trị với
kim loại trong phức
kim loại trong phức
Axit Lewis Bazo Lewis Ion phức
Axit Lewis Bazo Lewis Ion phức

Phức chất tồn tại ở trạng thái dung
Phức chất tồn tại ở trạng thái dung
dịch và trạng thái rắn
dịch và trạng thái rắn




I. KHÁI NIÊM CƠ BẢN VỀ
I. KHÁI NIÊM CƠ BẢN VỀ
PHỨC CHẤT
PHỨC CHẤT
•
Khái niệm về sự tạo phức chất
•
Danh pháp phức chất
•
Đồng phân của phức chất
•
Số phối trí và dạng hình học của phức chất
•
Sự phân loại phức chất


I. KHÁI NIÊM CƠ BẢN VỀ
I. KHÁI NIÊM CƠ BẢN VỀ
PHỨC CHẤT
PHỨC CHẤT
•

Ion trung tâm: Các nhóm nguyên t , phân t hay ion s p x p m t cách xác nh xung ử ử ắ ế ộ đị
quanh ion hay nguyên t t o ph c, ion hay nguyên t ó c g i l ion trung ử ạ ứ ử đ đượ ọ à
tâm(hay ch t t o ph c)ấ ạ ứ
•
Ph i t hay nhóm th (ligan) : l các nhóm ion hay phân t s p x p m t cách xác ố ử ế à ử ắ ế ộ
nh xung quanh ion trung tâmđị


I. KHÁI NIÊM CƠ BẢN VỀ
I. KHÁI NIÊM CƠ BẢN VỀ
PHỨC CHẤT
PHỨC CHẤT
•
C u n i : ầ ộ T p h p ion trung tâm v ph i t t o nên c u n i c ph c ch t. C u n i ậ ợ à ố ử ạ ầ ộ ủ ứ ấ ầ ộ
th ng c t trong d u ngo c vuông [ ]. T ng i n tích các th nh ph n trong c u ườ đượ đặ ấ ặ ổ đ ệ à ầ ầ
n i t o nên i n tích c a c u n i ph c ch t.ộ ạ đ ệ ủ ầ ộ ứ ấ
•
C u ngo i:ầ ạ các ion mang i n tích trung ho i n tich c u n i c g i l c u đ ệ để à đ ệ ầ ộ đượ ọ à ầ
ngo i. Hoá tr chính có th bão ho trong c u n i v c u ngo i, còn hoá tr ph ch bão ạ ị ể à ầ ộ à ầ ạ ị ụ ỉ
ho trong c u n i. à ầ ộ


I. KHÁI NIÊM CƠ BẢN VỀ
I. KHÁI NIÊM CƠ BẢN VỀ
PHỨC CHẤT
PHỨC CHẤT
•
Dung l ng ph i trí :ượ ố Dung l ng ph i trí c a m t ph i t l s ch m nó có th ượ ố ủ ộ ố ử à ố ỗ à ể
chi m c bên c nh ion trung tâm. M t ph i t , tu thu c v o b n ch t c a nó , ế đựơ ạ ộ ố ử ỳ ộ à ả ấ ủ
có th liên k t v i ion trung tâm qua 1, 2, 3 hay nhi u nguyên t trong th nh ph n ể ế ớ ề ử à ầ

c a nó; Trong tr ng h p ó , ph i t c g i t ng ng l ph i t có dung ủ ườ ợ đ ố ử đượ ọ ươ ứ à ố ử
l ng ph i trí l 1, 2, 3 ượ ố à …
•
S ph i trí :ố ố l s liên k t m ion trung tâm t o th nh v i các ph i t . à ố ế à ạ à ớ ố ử


Danh pháp của phức chất
Danh pháp của phức chất


•
Theo qui c c a hi p h i Qu c t v hoá h c lý thuy t v ng d ng IUPAC ; tên ướ ủ ệ ộ ố ế ề ọ ế à ứ ụ
các ph c ch t c g i nh sau:ứ ấ đượ ọ ư
1) V i h p ch t ion: tên cation + tên anionớ ợ ấ (G i cation tr c , anion sau)ọ ướ
•
S oxi hoá c a nguyên t trung tâm ghi b ng s la mã v t trong d u ngo c nố ủ ử ằ ố à đặ ấ ặ đơ
2) Ph c ch t trung ho g i tên nh c u n i ứ ấ à ọ ư ầ ộ


Danh pháp của phức chất
Danh pháp của phức chất


3) Các quy t c goi tên ph i t .ắ ố ử
a.Tên ph i t g i tr c r i n tên nguyên t trung tâmố ử ọ ướ ồ đế ử
b. Tên ph i t c s p x p theo v n ,ố ử đượ ắ ế ầ α β
c. Tên c a ph i t trung hòa c nh tên phân t , ngo i tr : Hủ ố ử đọ ư ử ạ ừ
2
O (g i l aqua)ọ à , NH
3

(g i l ammin) ọ à , CO: cacbonyl, NO: nitrozyl.
d. Tên ph i t anionố ử : tên anion + “o“ .VD Cl- cloro ; SO
4
2 : sunfato, OH- : hidroxo ,
NO
2
- : nitro



Danh pháp IUPAC
Danh pháp IUPAC
•
Tên c a ph i t âm k t thúc b ng h u t -oủ ố ử ế ằ ậ ố
–
-ide  -o
–
-ite  -ito
–
-ate  -ato


Phối tử Tên
bromide, Br
-
bromo
chloride, Cl
-
chloro

cyanide, CN
-
cyano
hydroxide, OH
-
hydroxo
oxide, O
2-
oxo
fluoride, F
-
fluoro
Danh pháp IUPAC
Danh pháp IUPAC


Phối tử Tên
carbonate, CO
3
2-
carbonato
oxalate, C
2
O
4
2-
oxalato
sulfate, SO
4
2-

sulfato
thiocyanate, SCN
-
thiocyanato
thiosulfate, S
2
O
3
2-
thiosulfato
Sulfite, SO
3
2-
sulfito
Danh pháp IUPAC
Danh pháp IUPAC

Công thức và tên một số phối tử thông thường
Công thức và tên một số phối tử thông thường
Formula Name
H
2
O aqua
NH
3
ammine
CO carbonyl
NO nitrosyl
H
2

NC
2
H
4
NH
2
ethylenediamine
OH
-
hydroxo
O
2-
oxo
F
-
fluoro
Cl
-
chloro
Br
-
bromo
I
-
iodo
CN
-
cyano
-NCS
-

isothiocyanato*
-SCN
-
thiocyanato*
SO
4
2-
sulfato
SO
3
2-
sulfito
NO
3
-
nitrato*
-NO
2
-
nitro*
-ONO
-
nitrito*
CO
3
2-
carbonate


Danh pháp của phức chất

Danh pháp của phức chất


e) Phối tử cation : gọi tên cation và thêm đuôi ium
•
NH
2
NH
3
+ : hidrazinium

f) Th t g i tên các ph i t : L n l t g i anion , phân t trung ho r i n cation. Trong ph m vi ứ ự ọ ố ử ầ ượ ọ ử à ồ đế ạ
m t lo i ph i t thì g i phôí t n gi n tr c, ph i t ph c t p sau.ộ ạ ố ử ọ ử đơ ả ướ ố ử ứ ạ