Chuyên đề: PHỨC CHẤT

Trường THPT Chuyên Huỳnh Mẫn Đạt – Kiên Giang

Chuyên đề: PHỨC CHẤT
LỜI NÓI ĐẦU
Để giúp cho việc bồi dương đội tuyển học sinh giỏi được tốt thì giáo viên cần biên
soạn tốt các chuyên đề để học sinh dễ dàng nắm bắt nhanh các chuyên đề, mà đặc biệt là
các chuyên đề khó thì cần phải có chuyên đề rõ ràng về nội dung lý thuyết, phân dạng
được bài tập. Đối với chuyên đề về “phức chất” là một trong những chuyên đề khó, vì
nội dung kiến thức rộng, liên quan đến nhiều chuyên đề khác nhau do vậy chúng tôi
luôn trăn trở cần phải biên soạn được một tài liệu tốt để giúp các em học sinh trong đội
tuyển nắm bắt nhanh và có hiệu quả chuyên đề này.
Mặc dù đã rất cố gắng, nhưng do thời gian hạn hạn chế nên trong quá trình biên
soạn không tránh khỏi một số thiếu sót rất mong các em học sinh và quý bạn đồng
nghiệp đóng góp ý kiến để tập tài liệu này một hoàn thiện hơn, cân thành cảm ơn.

Giáo viên: Võ Ngọc Kiều

1


Trường THPT Chuyên Huỳnh Mẫn Đạt – Kiên Giang

NỘI DUNG
I. MỘT SỐ KHÁI NIỆM
1. Phức chất là gì
+ Là những hợp chất hoá học mà trong phân tử của nó có chứa ion phức hoặc phân tử phức
trung hoà, thường có công thức tổng quát dạng [MLx]n Xm.
+ Nếu n = 0, thì chúng ta có phức trung hoà ví dụ: [Co(NH3)3Cl3], [Pt(NH3)2Cl2]
+ Nếu n ≠ 0, thì chúng ta có ion phức ví dụ: [Al(H2O)6] Cl3, K4[Fe(CN)6]
2. Cấu tạo phức chất
* Cầu nội: là ion phức được tạo bởi:

+ Ion (nguyên tử) trung tâm: là ion kim loại tạo phức
+ Phối tử: các ion trái dấu và phân tử phân cực liên kết trực tiếp với ion trung tâm
+ Số phối trí: số lượng phối tử liên kết trực tiếp với ion trung tâm
* Cầu ngoại: là phần ion trái dấu liên kết với ion phức:
Vd: phức chất [Ag(NH3)2]Cl có
cầu nội: [Ag(NH3)2]+
ion trung tâm là: Ag+
phối tử là: NH3
số phối trí của Ag+ là: 2
cầu ngoại: Cl3. Nhân trung tâm
+ Thường là nguyên tử hoặc ion của các nguyên tố chuyển tiếp họ d (các electron đang điền vào
phân lớp d); nhân trung tâm thường liên kết với các nguyên tử hoặc ion khác để tạo hành ion phức hoặc
phân tử phức trung hoà.
4. Phối tử (ligand)
+ Là các phân tử hay các ion bao quanh nhân trung tâm để tạo nên phân tử hoặc ion phức.
- Một số phối tử là ion:
F-, Cl-, I-, OH-, CN-,
- Một số phối tử là phối tử trung hoà:
H2O, NH3, H2N-CH2-CH2-NH2 (etylenđiamin)
5. Cầu nội
+ Là phần nằm trong móc vuông nó bao gồm nhân trung tâm và các phối tử.
Ví dụ: [Al(H2O)6]Cl3, K4[Fe(CN)6] cầu nội là: [Al(H2O)6]3+, [Fe(CN)6]46. Cầu ngoại

Phối tử
[Co(NH3)6]Cl3

Giáo viên: Võ Ngọc Kiều

Cầu nội Cầu ngoại
Nhân trung tâm

2


Trường THPT Chuyên Huỳnh Mẫn Đạt – Kiên Giang
+ Là những ion mang điện tích trái dấu với cầu nội nằm bên ngoài móc vuông dùng để trung
hoà điện tích của cầu nội.
7. Số phối trí của nhân trung tâm
+ Là tổng số liên kết σ mà nhân trung tâm tạo được với các phối tử trong cầu nội.
Ví dụ: [Co(NH3)6]Cl3: số phối trí của Co3+ là 6
Na3[AlF6]: số phối trí của Al3+ là 6
Na2[Zn(OH)4]: số phối trí của Zn2+ là 4
8. Dung lượng phối trí của phối tử
+ Là số liên kết σ mà một phối tử thực hiện được với nhân trung tâm.
- Khi một phối tử liên kết với nhân trung tâm qua một nguyên tử, tức là tạo được một liên kết
σ , lúc này dung lượng phối trí của phối tử bằng 1. Phối tử này được gọi là phối tử đơn càng (đơn
răng).
- Khi một phối tử liên kết với nhân trung tâm qua từ 2 nguyên tử trở lên, tức là tạo được số liên
σ
kết ≥ 2, lúc này dung lượng phối trí của phối tử ≥ 2. Phối tử này được gọi là phối tử đa càng (đa
răng).
CH2
CH2
3+
Ví dụ: với phức chất [Co(NH2CH2CH2NH2)3]3+ :
NH2
NH2
- Số phối trí của Co3+ là 6.
NH2 CH2
- Dung lượng phối trí của etylenđiamin là 2.

CH2 NH2
Co
NH2 CH2
CH
NH
9. Phân loại phức chất

2

2

Dựa vào điện tích của cầu nội người ta phân chia phức chất thành 3 loại :
- Nếu cầu nội mang điện tích dương thì có phức cation như:
[Al(H2O)6]3+Cl3, [Zn(NH3)4]2+Cl2, [Co(NH3)6]3+Cl3
- Nếu cầu nội mang điện tích âm thì có phức anion như:
K2[Si(F)6]2-, K2[Zn(OH)4]2-,
- Nếu điện tích của cầu nội bằng 0 thì có phức trung hoà như:
[Co(NH3)6Cl3], [Ni(CO)4].
II. Cách gọi tên phức chất.
1. Cách gọi tên cầu nội:
* Bước 1: Gọi tên các phối tử là gốc axit bằng cách viết số lượng số phối tử là gốc axit (số la mã) +
gốc axit + đuôi o.
- NÕu phèi tö lµ anion:
F- : Floro
Cl-: cloro
Br-: Bromo
I: Io®o
NO2-: nitro SO32-: sunfito S2O32-: tiosunfato
C2O42-:oxalato CO32-: cacbonato
OH-: hi®roxo

CN-: xiano
SCN-: tioxianato
Số phối tử:
2
3
4
5
6
7
...
Tên:
đi
tri
tetra penta hexa hepta
- Nếu phối tử là phối tử đa càng:
Số phối tử
2
3
4
5
6 ...
Giáo viên: Võ Ngọc Kiều

3


Trng THPT Chuyờn Hunh Mn t Kiờn Giang
Tờn
bis
tris

tetrakis
pentakis
hexakis
* Bc 2: Gi tờn cỏc phi t trung ho bng cỏch vit s lng s phi t trung ho (s la mó) sau
n tờn phi t trung ho.
- Mt s phi t trung ho cú tờn riờng:
H2O (aqua), NH3(ammin), CO (cacbonyl), NO (Nitrozyl).
- Cỏc phi t hu c ly tờn riờng ca chỳng:
C2H4 (etylen), C5H5N (pyridin), NH2-CH2-CH2-NH2 (etyleniamin)

N

C5H5N (pyridin)
* Bc 3: Gi tờn ca nhõn trung tõm.
- Nu l phc cation: Ly tờn thng ca cation + s oxi hoỏ theo s la mó.
- Nu l phc anion: Ly tờn quc t ca nhõn trung tõm + uụi at + s oxi hoỏ theo s la mó.
2. Gi tờn phc:
+ Ging nh cỏch gi tờn mui
+ Nu l phc cation: Tờn phc = tờn cu ni + tờn gc axit cu ngoi.
+ Nu l phc anion: Tờn phc = tờn cation cu ngoi + tờn cu ni.
* Chỳ ý: mt s phc cú th gi tờn theo cỏch thờm cỏc ch cỏi vo sau tờn nhõn trung tõm ch
s oxi hoỏ:
S oxi hoỏ
1
2
3
4
Ch cỏi
a
o

i
e
* Chú ý: Tên một số kim loại theo tiếng La tinh:
Ag: Argentum; Au: Aurum; Co: Cobaltum; Cr: Chromium; Cu: Cuprum; Fe: Ferrum;
Pb: Plumbum; Sn: Stannum; Zn: zincum.
Vớ d:
[Co(NH3)6]Cl3: hexaammincoban (III) Clorua
[Co(H2O)5Cl]Cl2 : Cloropentaaquacoban (III) Clorua
[Cu(NH2-CH2-CH2-NH2)2]SO4: bisetyleniamin ng (II) sunfat.
K2[Zn(OH)4]: Kali tetrahiroxo Zincat (II).
III. BN CHT CA LIấN KT TRONG PHC CHT
gii thớch liờn kt trong phc cht ngi ta dựng 3 thuyt sau:
- Thuyt phi trớ (Vecne)
- Thuyt VB.
- Thuyt trng tinh th .
- Thuyt obitan phõn t MO.
1. Thuyết phối trí
1.1. Ni dung: Năm 1893 Vecne (26 tuổi) đã đa ra thuyết phối trí. Có 3 luận điểm.
1. Đa số các nguyên tố đều thể hiện 2 kiểu hóa trị: hóa trị chính và hóa trị phụ:
- Hóa trị chính:
- Hóa trị phụ: .
Giỏo viờn: Vừ Ngc Kiu

4


Trng THPT Chuyờn Hunh Mn t Kiờn Giang
2. Mỗi nguyên tử các nguyên tố đều muốn bão hòa cả hai loại hóa trị đó.
3. Hóa trị chính và hóa trị phụ đều hớng đến những vị trí cố định trong không gian.
VD:

H3N
NH3
CoCl3.6NH3

CoCl3.5NH3

CoCl3.4NH3

CoCl3.3NH3

H3N

Co

H3N

NH3

H3N

Cl

H3N

Co

NH3

H3N

Cl
Co

Cl

H3N

NH3

H3N

Cl

H3N
H3N

Co

3AgCl

2Ag+

2AgCl

+

Ag+

AgCl

+

Ag+

Không có kết tủa

NH3 Cl2 +

H3N
H3N

3Ag+

NH3 Cl3 +

Cl

Cl

Cl

1.2. Sự phối trí và số phối trí
- Vecne gọi sự hút các nguyên tử hay ion trung tâm về phía mình là sự phối trí.
- Số nhóm nguyên tử hay ion liên kết với ion trung tâm trong cầu nội đợc gọi là số phối trí.
- Thực nghiệm cho ta biết đợc số phối trí đặc trng của một số ion trung tâm:
Số phối trí 6: Cr3+; Co3+; Fe2+; Fe3+; Ir3+, Pt4+
Số phối trí 4: C4+, B3+, Be2+, V3+, Pt2+, Au3+
2. Thuyt VB
+ Liờn kt trong cu ni l liờn kt cho nhn, trong ú cỏc phi t l cht cho cp in t, cũn nhõn
trung tõm dựng obitan trng nhn cỏc cp in t ny.

+ Trong cu ni nu ch cú mt loi phi t trung ho cỏc liờn kt gia nhõn trung tõm v cỏc phi
t phi tng ng nhau v mt nng lng cng nh kớch thc. Nh vy nhõn trung tõm phi
trng thỏi lai hoỏ.
+ Cu hỡnh khụng gian ca phc cht ph thuc vo trng thỏi lai hoỏ ca nhõn trung tõm.
+ Da vo kt qu ca thuyt trng tinh th, xõy dng c dóy quang ph hoỏ hc: sp xp
theo chiu tng dn lc tng tỏc ca cỏc phi t v nhõn trung tõm.
I- < Br- < Cl-Cấu tạo phức chất theo thuyết VB
Cấu hình không gian của phức phụ thuộc vào các dạng lai hóa.
Dạng lai hóa
Cấu trúc
Ion trung tâm
sp
Đờng thẳng
Ag+, Hg2+
3
3+
sp
Tứ diện
Al , Zn2+, Co2+
dsp2
Vuông phẳng
Pd2+, Pt2+, Cu2+, Ni2+, Au3+
2 3
d sp
Bát diện
Co3+, Fe3+, Pt4+, Cr3+
a. Xột phc [CoF6]3-:
7
2

27Co: [Ar]3d 4s
Giỏo viờn: Vừ Ngc Kiu

5


Trường THPT Chuyên Huỳnh Mẫn Đạt – Kiên Giang
Co3+ : [Ar]3d6
↑↓

↑

↑

↑

↑

6

2

2

F:1s 2s 2p
F- :1s22s22p6

9

4s0

3d

5

↑↓

↑↓

↑↓

4p0

4d0

↑↓

↓
6
+ Vì F tương tác yếu
nên ion Co3+ sẽ ở trạng thái lai hoá sp3d2.
2s2 với nhân trung2ptâm
↓
+ 6 obitan lai hoá sp3d2 được tạo thành do sự tổ hợp của AO4s + 3AO4p + 2AO4d, mặt khác do
có sự tham gia của AO 4d ở phân lớp bên ngoài nên sự lai hoá sp3d2 được gọi là lai hoá ngoài.
-

↑↓

↑

↑

↑

↑

..F

..F

..F

..F

..F

..F

↑↓

↑↓

↑↓

↑↓

↑↓

↑↓

3d6

sp3d2

+ 6 obitan lai hoá đều là các obitan trống có kích thước và năng lượng bằng nhau hướng tới 6
đỉnh của một hình bát diện đều và tham gia tạo thành 6 liên kết cho nhận với 6 phối tử F - trong đó Fcho cặp electron của mình.
F

..
..
..

.
- .
F ..
F

-

..

F

-

F

-

F
+ Nhận xét: Phức [CoF6]3- còn 4 electron độc thân, ∑spin = 2, như vậy phức [CoF6]3- gọi là phức
có spin cao.
b. Xét phức [Co(NH3)6]3+:
Co: [Ar]3d74s2
Co3+ : [Ar]3d6
27

↑↓

↑

↑

↑

↑

3d6
..
H N H

4s0

4p0

4d0

(NH3)

H
+ Vì NH3 tương tác mạnh với nhân trung tâm nên ion Co3+ sẽ ở trạng thái lai hoá d2sp3.
+ 6 obitan lai hoá d2sp3 được tạo thành do sự tổ hợp của 2AO3d + AO4s + 3AO4p, mặt khác do
có sự tham gia của AO 3d ở phân lớp bên trong nên sự lai hoá d2sp3 được gọi là lai hoá trong.
NH
.. 3
.. 3 NH
.. 3 NH
.. 3 NH
.. 3 NH
.. 3 NH
↑↓

Giáo viên: Võ Ngọc Kiều

↑↓

3d6

↑↓

↑↓
↓
qx

↓

↑↓

↑↓

↑↓

↑↓

↑↓

↓
qx

↓

d2sp3

6


Trường THPT Chuyên Huỳnh Mẫn Đạt – Kiên Giang
+ 6 obitan lai hoá d2sp3 đều là các obitan trống có kích thước và năng lượng bằng nhau hướng tới
6 đỉnh của một hình bát diện đều và tham gia tạo thành 6 liên kết cho nhận với 6 phối tử NH 3 trong đó
NH3 cho cặp electron của mình.
NH3

..
..
..

..
..

NH3

NH3
NH3

..

NH3

NH3
+ Nhận xét: Phức [CoF6]3- không còn electron độc thân, ∑spin = 0, như vậy phức [CoF6]3- gọi là
phức có spin thấp.
3. Thuyết trường tinh thể.
a. Một số luận điểm.
+ Liên kết giữa nhân trung tâm và các phối tử không phải là liên kết cho nhận mà là tương tác tĩnh
điện giữa nhân trung tâm mang điện tích dương và các phối tử mang điện tích âm.
+ Cấu trúc electron của ion trung tâm được xét một cách chi tiết, còn các phối tử chỉ được coi là các
điện tích được sắp xếp xung quanh ion trung tâm sao cho lực đẩy giữa chúng là nhỏ nhất và tạo thành
một trường gọi là trường phối tử.
+ Nếu phức có 6 phối tử thì chúng sẽ sắp xếp ở các đỉnh của hình bát diện tạo nên trường bát diện.
+ Nếu phức có 4 phối tử thì chúng sẽ sắp xếp ở các đỉnh của hình tứ diện tạo nên trường tứ diện.
+ Dùng cơ học lượng tử làm cơ sở để mô tả phức.
b. Sự tách mức năng lượng của các obitan d trong trường bát diện.

dxy

z

dxz

dyz

y

2

y

2

2

y

- -

++
--

--

dx -y dz

x

- -

+
+

+
+

x
++

z
++

2

- -

++

- -

y
+
+

- -

dxz
Giáo viên: Võ Ngọc Kiều

x

--

z
dz

+
+

dz -y
2

2

- -

+
+

x
++

dxy
z

- -

dyz
7


Trường THPT Chuyên Huỳnh Mẫn Đạt – Kiên Giang
Trong trường bát diện thì 6 phối tử được sắp xếp tại đỉnh của một hình bát diện:

z
y

L
L

L
M
L

L

x

L

Dưới lực đẩy của các phối tử trong trường phối tử thì năng lượng của 5 obitan d tăng lên cao
hơn so với khi chúng ở trạng thái tự do.
Tuy 5 obitan này có định hướng khác nhau trong không gian nên năng lượng của chúng tăng lên không
đều nhau.
2 obitan dx2-y2 và dz2: có các nhánh hướng trực tiếp vào các phối tử nên chịu lực đẩy từ các
phối tử mạnh hơn và năng lượng của chúng tăng lên mạnh hơn. 3 obitan dxy, dxz và dyz: có các nhánh
nằm trên đường phân giác của các trục toạ độ nên không hướng trực tiếp vào các phối tử nên chịu lực
đẩy từ các phối tử yếu hơn và năng lượng của chúng tăng ít hơn.
Như vậy dưới tác dụng của trường phối tử 5 obitan d bị tách thành hai mức năng lượng, mức
thứ nhất gồm 2 obitan dx 2-y2 và dz2 có năng lượng cao được gọi là mức eg. mức thứ hai gồm 3 obitan 3
obitan dxy, dxz và dyz có năng lượng thấp được gọi là mức t 2g. Giữa hai mức này chên lệch nhau một
khoảng năng lượng ∆o được gọi là thông số tách năng lượng trong trường bát diện (o là chữ cái đứng
đầu chữ octaèdre là bát diện).
Sự phân bố electron vào các mức năng lượng eg và t 2g cũng tuân theo các quy tắc và nguyên lí như

sự sắp xếp các electron và các obitan trong nguyên tử.
+ Nguyên lí vững bền: các electron sẽ chiếm các mức năng lượng từ thấp đến cao, tức là chúng sẽ
phân bố vào mức t2g rồi tới đến mức eg.
+ Nguyên lí loại rừ Pauli: có tối đa 2 electron có spin đối song trong cùng một obitan.
+ Qui tắc Hund: Các electron phân bố vào các obitan sao cho tổng số electron độc thân là lớn nhất.
Ngoài ra sự phân bố các electron còn phụ tuộc vào mối quan hệ giữa năng lượng tách ∆o và năng
lượng ghép đôi p, p là năng lượng cần thiết để chuyển 2 electron độc thân từ 2 obitan về một obitan .
↑

↑

p

↑↓

Phối tử trường mạnh là phối tử có ∆o > p, tức là các electron sẽ ghép đôi trước khi tách mức
năng lượng.
Phối tử trường yếu là phối tử có ∆o < p, tức là các electron sẽ tách mức năng lượng trước khi
ghép đôi.

Giáo viên: Võ Ngọc Kiều

8


Trường THPT Chuyên Huỳnh Mẫn Đạt – Kiên Giang

Phối tử trường mạnh ∆ o >
p

E
d1

↑

eg
t2g

↑

eg
t2g

E
2

d

↑

E

eg

3

d

↑ ↑ t2g

↑
E

d4

eg
↑↓ ↑ ↑ t2g

E

eg

5

d

↑↓ ↑↓ ↑ t2g
E
6

d

E
d7
E
8

d

E

9

d

E
10

d

(t2g1, eg0)

E
d1

↑

eg
↑↓ ↑↓ ↑↓ t2g
↑ ↑

↑

eg
t2g

↑

↑

eg

t2g

(t2g2, eg0)

↑

eg
↑ ↑ t2g

(t2g3, eg0)

E
2

0

(t2g , eg )

2

d

E
3

0

3

(t2g , eg )

d

E
(t2g4, eg0)

d

0

(t2g , eg )

5

d

6

6

0

(t2g , eg )

(t2g3, eg1)

eg
↑ ↑
↑ ↑ ↑ t2g

(t2g3, eg2)

↑
E

5

d

↑

(t2g1, eg0)

eg
↑ ↑ t2g

4

E
eg
↑↓ ↑↓ ↑↓ t2g

Phối tử trường yếu ∆ o <
p

eg
↑ ↑
↑↓ ↑ ↑ t2g
eg

(t2g4, eg2)

E
(t2g6, eg1)

7

d

↑↓ ↑↓ ↑ t2g

(t2g5, eg2)

eg
↑↓ ↑↓ ↑↓ t2g

(t2g6, eg2)

E
d8

eg
↑↓ ↑↓ ↑↓ t2g

(t2g6, eg2)

↑↓ ↑ eg
↑↓ ↑↓ ↑↓ t2g

(t2g6, eg3)

E
9

eg
↑↓ ↑
↑↓ ↑↓ ↑↓ t2g

(t2g6, eg3)

↑↓ ↑↓ eg
↑↓ ↑↓ ↑↓ t2g

(t2g6, eg4)

↑↓ ↑↓ eg
↑↓ ↑↓ ↑↓ t2g

(t2g6, eg4)

d

E
d

10

↑ ↑

+ Như vậy với nhân trung tâm có cấu hình từ d 1 đến d3 và cấu hình từ d8 đến d10 thì không có sự khác

nhau giữa phối tử trường mạnh là phối tử trường yếu.
+ Với nhân trung tâm có cấu hình từ d 4 đến d7 thì có sự khác nhau giữa phối tử trường mạnh là phối tử
trường yếu, các phối tử trường mạnh đều là phức spin thấp còn các phối tử trường yếu đều là phức có
spin cao.
Ví dụ: Xét hai phức chất sau:

Giáo viên: Võ Ngọc Kiều

9


Trường THPT Chuyên Huỳnh Mẫn Đạt – Kiên Giang
∆0 (KJ/mol)
[FeF6]4155
4[Fe(CN)6]
395
6
2
26Fe: [Ar]3d 4s
Fe2+ : [Ar]3d6

P (KJ/mol)
210
210

Như vậy: Với phức [FeF6]4- do phối tử F- có ∆o < p nên nó là phối tử trường yếu và các electron sẽ tách
mức năng lượng trước khi ghép đôi. Vì vậy cấu hình của Fe2+ trong phức [FeF6]4- sẽ là t2g4eg2.
Với phức [Fe(CN)6]4- do phối tử CN- có ∆o > p nên nó là phối tử trường mạnh và các electron
sẽ ghép đôi trước khi tách mức năng lượng. Vì vậy cấu hình của Fe 2+ trong phức [Fe(CN)6]4- sẽ là
t2g6eg0.

c. Các yếu tố ảnh hưởng đến thông số tách ∆ o .
- Ảnh hưởng của nhân trung tâm
∆o lớn, tương tác tĩnh điện giữa nhân trung tâm và các phối tử càng mạnh, năng lượng tách ∆o phụ
thuộc bản chất của nhân trung tâm và bản chất của các phối tử.
+ Nếu nhân trung tâm có điện tích dương càng lớn thì, thì nó càng hút mạnh các phối tử về phía nó và
các electron d càng bị đẩy mạnh, làm cho năng lượng tách ∆o có giá trị lớn.
Ví dụ: ∆o([Cr(H2O)6]2+) < ∆o([Cr(H2O)6]3+)
∆o([Cr(NH3)6]2+) < ∆o([Cr(NH3)6]3+)
+ Nhân trung tâm có bán kính lớn sẽ tạo điều kiện cho các phối tử tiến lại gần gây tách càng mạnh dẫn
đến năng lượng tách ∆o có giá trị lớn.
Ví dụ: R(Ni2+) > R(Pt2+)
∆o([Pt(Cl)4]2-) < ∆o([Ni(Cl)4]2-)
- Ảnh hưởng của phối tử
+ Nếu phối tử có điện tích âm càng lớn và có bán kính càng nhỏ thì càng dễ dàng tiến lại gần nhân
trung tâm và các electron d của nhân trung tâm càng bị đẩy mạnh, làm cho năng lượng tách ∆o có giá
trị lớn.
Ví dụ: ∆o( F-) >∆o( Cl-)>∆o( Br-)>∆o( I-)
Bằng thực nghiệm: dựa vào giá rị thông số tách ∆o người ta đã xây dựng được dãy quang phổ hoá học:
sắp xếp theo chiều tăng dần lực tương tác của các phối tử và nhân trung tâm.
I- < Br- < Cl-
Giáo viên: Võ Ngọc Kiều

10


Trường THPT Chuyên Huỳnh Mẫn Đạt – Kiên Giang
d. Năng lượng làm bền bởi trường tinh thể.
E2

eg
dx -y
2

2

dz

0,6∆0

2

∆0

dxy
dxy

dxz

dyz

2

dyz

2

-0,4∆0

dx -y dz

2

2

2

Trạng thái có mức
năng lượng trung bình

dx -y dz
2

dxz

E1

dxy

dxz

t2g

dyz

Trạng thái tự do
Coi trạng thái có mức năng lượng trung bình có năng lượng bằng 0, theo định luật bảo toàn năng
lượng:
2E2 + 3E1 = 0
E2 = 3/5∆0 = 0,6∆o
E2- E1 = ∆o

E1 = -2/5∆0 = - 0,4∆o

Mức t2g có mức năng lượng thấp hơn mức năng lượng trung bình 0,4∆o nên khi một electron được
điền vào mức t2g sẽ làm cho năng lượng của hệ giảm đi một giá trị là 0,4∆o tức là hệ được làm bền một
năng lượng là 0,4∆o.
Mức eg có mức năng lượng cao hơn mức năng lượng trung bình 0,6∆o nên khi một electron được
điền vào mức eg sẽ làm cho năng lượng của hệ tăng một giá trị là 0,6∆o tức là hệ được làm kém bền
một năng lượng là 0,6∆o.
Do đó năng lượng làm bền bởi trường tinh thể là:
Ws = n1 × 0,4∆0 – n2 × 0,6∆o
Trong đó:
n1: là số electron trên mức t2g
n2: là số electron trên mức eg
Ý nghĩa của Ws: nếu phức có Ws càng lớn thì phức càng bền.
Cấu hình d1 ÷ d3 và d8 ÷ d10 của nhân trung tâm không có sự khác nhau giữa năng lượng làm bền của
phức phối tử trường mạnh và phức phối tử trường yếu.
Cấu hình d4 ÷ d7 của nhân trung tâm thì phức phối tử trường mạnh có năng lượng làm bền W s lớn
hơn năng lượng làm bền của phức phối tử trường yếu. Vì vậy phối tử trường mạnh có thể đẩy phối tử
trường yếu ra khỏi phức.
∆o([Fe(CN)6]4-) > ∆o([Fe(F)6]4-)

nên: [Fe(F)6]4- + 6CN-  [Fe(CN)6]4-) + 6F-

e. Mô men từ và màu sắc của phức chất.
+ Phức mà nhân trung tâm còn electron độc thân là phức thuận từ và ngược lại phức mà nhân trung
tâm không còn electron độc thân là phức nghịch từ.
+ Mô men từ được tính theo công thức:
Giáo viên: Võ Ngọc Kiều

11


Trường THPT Chuyên Huỳnh Mẫn Đạt – Kiên Giang
µ = n (n + 2) µ B , ( µ B manetongBo) trong đó n là tổng số electron độc thân.
+ Màu của một chất: là kết quả do sự hấp thụ không hoàn toàn ánh sáng trông thấy, những bức xạ
không bị hấp thụ bị phản cấu hìnhếu hoặc truyền qua tạo nên màu của phức chất.
+ Nếu một chất hấp thụ hoàn toàn các bức xạ chiếu vào thì nó sẽ có màu đen.
+ Nếu một chất không hấp thụ bức xạ nào thì nó sẽ trong suốt.
+ Với phức chất: khánh sáng chiếu vào nó thì các electron ở mức t 2g có năng lượng thấp sẽ hấp hụ
một ức xạ thích hợp ứng với một màu thích hợp để chuyển nên mức eg. Tổ hợp các tia còn lại không bị
hấp thụ tạo nên màu của phức.
Bước sóng bị hấp thụ (A0)
Màu bị hấp thụ
4000 ÷ 4350
Tím
Xanh chµm
4350 ÷ 4800
4800 ÷ 4900
Chµm lôc
4900 ÷ 5000
Lục chàm
÷
5000 5600
Lục
Lôc vµng
5600 ÷ 5750
5750 ÷ 5900
Vµng
5900 ÷ 6050

Da cam
6050 ÷ 7300
Đỏ
§á tÝa
7300 ÷ 7600
+ §Ó tÝnh bíc sãng hÊp thô cÇn sö dông ph¬ng tr×nh Plank:
∆0 = N A.

hc
λ

→ λ = N A.

Màu của phức
Vàng lục
Vµng
Da cam
Đỏ
Đỏ tía
TÝm
Xanh chàm
Chàm lục
Lục chàm
Lôc
hc
∆0

Trong đó:
∆o - là năng lượng tách
NA -Số avogadro = 6,023.1023

h - hằng số Plank
c – vận tốc ánh sáng = 3.108m/s
Ví dụ: Phức [Cr(H2O)6]2+ có ∆o = 168,7 (KJ/mol)
λ = NA.

hc
6,625.10 −34.3.10 8
23
6
,
023
.
= 10 .
= 7095 (A0).
3
∆0
168,7.10

Như vậy phức hấp thụ đỏ và nó sẽ có màu lục chàm.
f. Ưu nhược điểm của thuyết trường tinh thể.
- Giả thích được từ tính của phức chất (thuận hay nghịch từ)
- Giải thích được màu sắc của phức chất.
- Nhược điểm: Chỉ coi các phối tử là các điện tích điểm và tương tác giữa phối tử và nhân trung
tâm là tương tác tĩnh điện nên không thể giải thích được sự tạo thành liên kết cộng hoá trị trong các
phức chất như [Fe(CO)5], [Ni(CO)4].

Giáo viên: Võ Ngọc Kiều

12

Trường THPT Chuyên Huỳnh Mẫn Đạt – Kiên Giang
4. Thuyết obitan phân tử (MO) trong phức chất.
4.1. Luận điểm
- Thuyết MO coi phân tử phức chất là một hạt thống nhất bao gồm ion (nguyên tử) trung tâm và các
phối tử. Các electron chuyển động trên obitan phân tử (MO).
- Sự tổ hợp tuyến tính các obitan nguyên tử của ion trung tâm và phối tử có cùng tính đối xứng tạo nên
các MO có năng lượng thấp hơn được gọi là obitan phân tử liên kết (MO lk), các MO có năng lượng cao
hơn được gọi là obitan phân tử phản liên kết (MO*)
lk 2
lk 2
lk
2
lk 2
lk 2
1
Ví dụ: [Ti(H2O)6]3+: (σ s ) (σ z 2 ) (σ x 2 − y 2 ) (σ x ) (σ y ) (π xy )

- Những MO σ lk định chỗ chủ yếu là của phân tử nước, vì obitan σ của nước bền hơn nhiều so với ion
trung tâm
- Các obitan không định chỗ và phản liên kết chủ yếu là của ion trung tâm
- Thông số tách ∆ được tính là hiệu năng lượng của π d và σ d
4.2. Ưu điểm và hạn chế
- Ưu điểm:
+ Mô tả được bản chất liên kết trong phức chất
+ Giải thích sự hình thành liên kết π trong phức
+ Giải thích hầu hết các tính chất của phức
- Hạn chế:
+ Phương pháp này chỉ mang tính chất tham khảo, vì với trình độ và nội dung kiến thức trung
học phổ thông các em chưa thể hiểu sâu về thuyết này được.

a. Phức chất bát diện
* Phức chất bát diện không có liên kết π.
Xét ion phức bát diện [Ti(H2O)6]3+ ; Ti3+ : 3d1
Các obitan hoá trị của Ti3+ : 3d(z)2 , 3d(x2 - y2) , 3dxy , 3dxz , 3dyz , 4s , 4px , 4py , 4pz và 6 phân tử
H2O cung 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 H2O)
Sự sắp xếp 6 phối tử âm điện trong phức bát
3+
diện của Ti

z
y
Ti3+

Giáo viên: Võ Ngọc Kiều

x

13


Trường THPT Chuyên Huỳnh Mẫn Đạt – Kiên Giang
Điền 13 electron (1 của Ti3+ và 12 của 6 phân
tử H2O) vào các MO theo thứ tự năng lượng
tăng dần trên giản đồ các MO, được cấu hình
electron của [Ti(H2O)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

, d , d thì giản đồ năng lượng các
xz yz

xy

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 dπ đơn giản như
PH3, AsH3 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 dπ 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 )
lk
- Trong những điều kiện xác định, phối tử CN có thể có 2 kiểu liên kết. Vì ion CN có obitan π chứa
2
2
4
2
0
*0
đầy electron và π* còn trống [cấu hình CN : (σs) (σs*) (π(x,y)) (σz) (π*x,y) (σz ) ] 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 [VCl4] (hoặc [CoCl4]2-)

Giáo viên: Võ Ngọc Kiều

14

Trường THPT Chuyên Huỳnh Mẫn Đạt – Kiên Giang
Các obitan hóa trị của kim loại 4s, 4px, 4py, 4pz, 3dxy, 3dxz, 3dyz, có thể tham gia hình thành các
MO-σ , hai obitan 3dz2, 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 3dxy , 3dxz, 3dyz hình thành các
MO- σ* có năng lượng cao hơn các MO- π* được hình thành xuất phát từ các obitan 3dz2, 3d(x2 - y2).
Hiệu hai mức năng lượng (σd)* và (πd)* trong phức chất tứ diện ứng với năng lượng tách ΔT .
c. Phức chất vuông phẳng.
Ví dụ : Phức chất [PtCl4]

2-

- Các obitan hóa trị của kim loại có thể tham gia hình thành các MO-σ là 5d(x2 - y2), 5dz2, 6px, 6py. Trong
hai hai obitan 5dz2, 5d(x2 - y2), thì obitan 5dz2 tương tác với bốn obitan hoá trị của phối tử yếu hơn obitan
5d(x2 - y2) vì phần lớn obitan 5dz2 hướng theo trục Z. Các obitan 3dxy, 3dxz, 3dyz chỉ có thể tham gia
hình thành các MO-π. Trong 3 obitan thì obitan 3dxy có thể tương tác với các obitan hoá trị của phối
tử; trong khi đó, hai obitan 3dxz , 3dyz chỉ tương tác với 2 phối tử .
- 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*(x2 - y2),
ngoài ra obitan (πxy)* có năng lượng cao hơn các obitan (πxz)*, (πyz)* (vì obitan dxy tương tác với cả
4 phối tử). Obitan (σz2 )* có tính plk yếu chiếm vị trí trung gian giữa (πxy)*và (πxz)*, (πyz)*
Vậy có thể biểu diễn cấu hình liên kết của phức [PtCl4]2- như sau :
(4MO- σ)8(8MO-π)16(πxz*)2,(π *yz)2(σ *z2)2(πxy)2
Từ giản đồ năng lượng ta thấy cấu hình d8 thuận lợi với cấu tạo vuông phẳng. Trên thực tế
những ion kim loại như Ni2+, Pd2+ và Au3+... (cấu hình d8) 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.
IV. Đồng phân của phức chất.
Giáo viên: Võ Ngọc Kiều

15


Trường THPT Chuyên Huỳnh Mẫn Đạt – Kiên Giang
1. Khái niệm.
Những hợp chất có thành phần hóa học giống nhau nhưng tính chất vật lí và hóa học của chúng là khác
nhau, do cấu tạo khác nhau được gọi là các đồng phân.
2. Các loại đồng phân của phức chất.
a. Đồng phân hình học.
Những phức có cùng công thức phân tử, nhưng có sự phân bố khác nhau của các phối tử trong
không gian so với nguyên tử trung tâm. Khi ion trung tâm có số phối tử là 4 dạng MA 4. Có hai cách
phân bố dưới đây

Nếu thay 2A bằng 2B(MA4 → MA2B2) thì ta có hai dạng đồng phân cis-, trans-

Ví dụ: [Pt(NH3)2Cl2] có thể có các đồng phân:

Khi ion trung tâm có số phối trí là 6 (MA 6) ta được các đồng phân có các phối tử nằm trên các
đỉnh của các bát diện. Nếu thay 2B cho 2A để được phức dạng MA 4X2 thì có thể có đồng phân cis-,
trans- ở nhiều dạng:

Ví dụ: [Pt(NH3)2(NO3)2Cl2] có thể có các đồng phân:

Giáo viên: Võ Ngọc Kiều

16


Trường THPT Chuyên Huỳnh Mẫn Đạt – Kiên Giang

Nếu phức có dạng: MA3B3 bát diện thì cũng có 2 dạng đồng phân hình học: cis- trans-

Khi tăng số lượng các phối tử khác nhau thì số lượng đồng phân tăng lên rõ rệt. Phức dạng
MABCDEF(6 phối tử khác nhau) có 15 đồng phân.
b. Đồng phân quang học.
Các phức chất có cùng thành phần phân tử nhưng do phân tử không còn yếu tố đối xứng do đó
có hoạt tính quang học( làm quay mặt phẳng ánh sáng phân cực). Tính hoạt động quang học của phức
chất có thể được gây ra hoặc do sự bất đối của toàn phân tử hoặc do sự bất đối của các phối tử.
Năm 1911Werner đã tách đồng phân cis- của [CoEn 2NH3Cl2]X2 thành các thể đối quang.(En –
Etilenđiamin).

Trường hợp trans- của [CoEn 2NH3Cl2]X2 có tâm và mặt phẳng đối xứng nên không có đồng
phân quang học.

Đối với phức của Co, Cr, Pt, Rh, Ir người ta cũng tách được các đối quang của nó.
V. MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA PHỨC CHẤT
1. Độ bền của phức trong dung dịch.
Trong các dung dịch phức chất, thường xảy ra các cân bằng sau đây:
(1). Cân bằng phân li của phức chất thành ion phức và ion cầu ngoại.
K3[Fe(CN)6] → 3K+ + [Fe(CN)6]3-. Sự phân li trên xảy ra như sự phân li của muối, xảy ra hoàn
toàn.
(2). Cân bằng phân li của ion phức.
Giáo viên: Võ Ngọc Kiều

17

Trường THPT Chuyên Huỳnh Mẫn Đạt – Kiên Giang
[Fe(CN)6]3+  Fe3+ + 6CN-. Với những ion bền, sự phân li này xảy ra không đáng kể.
(3). Cân bằng tạo thành ion phức hay cân bằng phối trí( ngược lại với cân bằng phân li).
(4). Cân bằng oxi hóa- khử: Khi ion Mn+ có sự thay đổi số oxi hóa.
(5). Cân bằng phân li của phối tử. Trong đó chủ yếu là cân bằng (2), (3).
2. Cân bằng phối trí trong dung dịch.
Trong dung dịch, ion Mn+ không tồn tại ở dạng tự do, ngay cả khi trong dung dịch không có mặt
các phối tử, thì các phân tử dung môi cũng chiếm tất cả các vị trí phối trí, vì vậy phản ứng tạo phức có
thể coi là phản ứng trao đổi giữa các phối tử và các dung môi ví dụ.
[Fe(OH2)6]3+ + NCS-  [FeNCS(OH2)5]2+ + H2O.
[FeNCS(OH 2 )5 ]2+
Kb =
[Fe(OH 2 )6 ]3+ [dNCS]
Một cách đơn giản ta viết:
[MA]
K1 =
M + A  MA:
.
[M][A]
[MA 2 ]
MA + A  MA2: K 2 =
.
[MA][A]
[MA 3 ]
MA2 + A  MA3: K 3 =
[MA 2 ][A]
.
.

.
[MA N ]
MAN – 1 + A  MAN: K N =
. β N - Tích của các hằng số bền hay hằng số bền
[MA N-1 ][A]
' −1
'
tổng cộng. β N = K1.K2.K3…KN. Ngược lại với hằng số bền là hằng số không bền. β N = β N . Với β
là hằng số không bền.
Ví dụ :
+ [Cu(en)2]2+ có β = 1,35.1020 bền hơn phức [Cu(NH3)4]2+ có β = 1,07.1012
+ Như vậy en có thể đẩy được NH3 ra khỏi phức [Cu(NH3)4]2+ theo phản ứng:

[Cu(NH3)4]2+ + 2en → [Cu(en)2]2+
+ Phối tử tạo phức bền cũng có khả năng hoà tan kết tủa ít tan.
3. Tính chất axit – bazơ của phức chất.
Khi hoà tan các muối tan vào nước, các ion kim loại thường nằm ở dạng phức chất mà các phối tử
ở đây chính là các phân tử nước ví dụ như: [Ca(H2O)6]2+, [Mg(H2O)6]2+, [Al(H2O)6]3+, [Cr(H2O)6]3+...
Khi các phối tử H2O tham gia liên kết cho nhận với ion kim loại một phần mật độ electron của
nguyên tử oxi dịch chuyển về phía nguyên tử trung tâm nên trong nội bộ phối tử H 2O có sự phân bố lại
mật độ electron nghĩa là nguyên tử hiđro trong phối tử H 2O sẽ có trội điện tích dương hơn và trở nên
axit hơn.
Khi ion trung tâm có điện tích càng lớn và bán kính càng nhỏ tức là khả năng phân cực hoá càng
lớn thì tính axit của phối tử nước trong cầu nội càng mạnh.
Như vậy khi hoà tan các muối, đặc biệt là muối của những ion có số oxi hoá +3 vào nước thì
thường tạo ra môi trường axit do tồn tại cân bằng sau:
[M(H2O)6]n+ + H2O  [M(H2O)5OH](n-1)+ + H3O+
Giáo viên: Võ Ngọc Kiều

18

Trường THPT Chuyên Huỳnh Mẫn Đạt – Kiên Giang
[M(H2O)5OH](n-1)+ + H2O  [M(H2O)4(OH)2](n-2)+ + H3O+
4. Đồng phân phức chất.
a. Đồng phân ion hoá: Sinh ra do sự sắp xếp khác nhau của các ion trong cầu nội và cầu ngoại.
Ví dụ: [Co(NH3)5Br]SO4 (1) và phức [Co(NH 3)5SO4] Br (2) thì phức (1) tạo kết tủa với Ba 2+ còn phức
(2) tạo kết tủa với Ag+.
b. Đồng phân liên kết: Sinh ra các phối tử có nhiều cách liên kết với nhân trung tâm , qua nguyên tử
này hoặc nguyên tử khác do sự sắp xếp khác nhau của các ion trong cầu nội và cầu ngoại.
Ví dụ:
M-NO2: NO2- gọi là phối tử Nitro vì liên kết với nhân trung tâm qua nguyên tử Nitơ.
M-ONO: ONO- gọi là phối tử Nitrito vì liên kết với nhân trung tâm qua nguyên tử oxi.
SCN- liên kết với nhân trung tâm qua nguyên tử S được gọi là phối tử tioxianato.
NCS- liên kết với nhân trung tâm qua nguyên tử N được gọi là phối tử isotioxianato.
Như vậy:
[Co(NH3)5NO2]Cl2
[Co(NH3)5ONO]Cl2
Nitropentaammincoban(III) clorua
Nitritopentaammincoban(III) clorua
(màu vàng)
(màu hồng đỏ)
c. Đồng phân cis – trans: Nếu hai phối tử giống nhau nằm về cùng một phía đối với nguyên tử trung
tâm thì có đồng phân cis và nếu chúng nằm về hai phía của nguyên trung tâm thì thu được đồng phân
NH3
NH3
Trans.
Cl
Cl
Pt

Pt

Cl
NH3
NH3
Cl
Đồng phân Cis
Đồng phân Trans
d. Đồng phân phối trí:
Sinh ra do sự phối trí khác nhau của loại phối tử xung quanh hai nguyên tử trung tâm của phức chất mà
gồm có cả cation và anion đều là cầu nội.
[Co(NH3)6][Cr(CN)6] đồng phân với [Cr(NH3)6][Co(CN)6]
5. Tính chất oxi hoá khử của phức chất.
Khi có sự tạo thành phức chất thì thế điện cực của một cặp oxi hoá khử bị thay đổi, dẫn đến chiều phản
ứng hoá học cũng bị thay đổi theo.
+ Khi chỉ có một dạng oxi hoá hoặc dạng khử tham gia tạo phức:
Ví dụ: Tính thế điện cực chuẩn của cặp ϕ 0 Ag(NH3)2+/Ag
Phản ứng điện cực: Ag(NH3)2+ + 1e → Ag + 2NH3
+
0,059 [Ag( NH 3 ) 2 ]
0
+
+
ϕ
ϕ
Cách 1: Ag(NH3)2 /Ag = Ag(NH3)2 /Ag +
lg
[( NH 3 )]2
1

(1)

Cách2: Ag+ + 1e → Ag

[

ϕ Ag+/Ag = ϕ 0 Ag+/Ag + 0,059 lg Ag +
1

]

Mặt khác:
Giáo viên: Võ Ngọc Kiều

19


Trường THPT Chuyên Huỳnh Mẫn Đạt – Kiên Giang
k kb =

[Ag(NH3)2]  [Ag] + 2NH3
+

[Ag]+ =

+

[ Ag] + [( NH 3 )] 2
[Ag( NH 3 ) 2 ] +

k kb [Ag( NH 3 ) 2 ]+
[( NH 3 )]2

k [Ag( NH 3 ) 2 ]
ϕ Ag+/Ag = ϕ 0 Ag+/Ag + 0,059 lg kb
[( NH 3 )]2
1

+

[Ag( NH 3 ) 2 ]+
ϕ Ag+/Ag = ϕ 0 Ag+/Ag + 0,059 lg k kb + 0,059 lg
[( NH 3 )]2
1
1
Từ (1) và (2) ta thấy: ϕ Ag(NH3)2+/Ag = ϕ Ag+/Ag nên:
ϕ 0 Ag(NH3)2+/Ag = ϕ 0 Ag+/Ag +

(2)

0,059
lg k kb
1

+ Khi cả hai dạng dạng oxi hoá và dạng khử đều tham gia tạo phức:
6. Điều chế phức chất.
Khi cho ion trung tâm tác dụng với phối tử sẽ thu được phức chất;
Ví dụ: Khi nhỏ NH3 vào muối CuSO4 sẽ được phức [Cu(NH3)4]SO4 theo phản ứng:
→ [Cu(NH3)4]SO4

CuSO4 + 4NH3 
Tương tự như vậy:

→ [PtCl4]2Pt2+ + 4Cl- 
→ Al(OH)3 + 3KCl
AlCl3 + 3KOH 
→ K[Al(OH)4]
KOH + Al(OH)3 

Hiệu ứng Trans:
Các phối tử nằm trong cầu nội có
với nó qua nguyên tử trung tâm

A

B

thể làm yếu liên kết của phối tử ở vị trí trans
M.

M
D

C

Như vậy: A sẽ làm yếu liên kết của M với C và ngược lại C sẽ làm yếu liên kết của M với A.
B sẽ làm yếu liên kết của M với D và ngược lại D sẽ làm yếu liên kết của M với B.
Từ đó đã sắp xếp được các phối tử theo thứ tự tăng dân của ảnh hưởng Trans như sau:
H2O < OH- Như vậy để điều chế phức dạng cis thì phải điều chế phức có phối tử ảnh hưởng trans mạnh trước sau

đó thế dần các phối tử có ảnh hưởng trans yếu vào sau và ngược lại, muốn điều chế phức dạng trans thì
phải điều chế phức có phối tử ảnh hưởng trans yếu trước sau đó thế dần các phối tử có ảnh hưởng trans
mạnh vào sau.
Ví dụ:
Giáo viên: Võ Ngọc Kiều

20


Trường THPT Chuyên Huỳnh Mẫn Đạt – Kiên Giang
Từ Pt2+ và các phối tử như Cl - và NH3 hãy điều chế phức cis [Pt(NH 3)2Cl2] và phức trans [Pt(NH 3)2Cl2].
Biết Cl- có ảnh hưởng trans mạnh hơn NH3.
a. Điều chế phức cis [Pt(NH3)2Cl2]
Trước hết phải điều chế phức:
→ [PtCl4]2Pt2+ + 4Cl- 
4 liên kết Pt-Cl trong phức [PtCl 4]2- có độ bền như nhau, như vậy khi thế một phối tử NH 3 vào thì một
trong bốn phối tử Cl- sẽ bị thế. Giả sử phối tử Cl- ở liên kết (1) bị thay thế ta được:
Cl(2)

(1)

NH3

Cl+ NH3

(3)

(4)

(2)

(1)

Pt2+
Cl

Cl-

+

Pt2+
(3)

(4)

Cl-

-

Cl-

Cl-

-

Cl

Vì Cl- có ảnh hưởng trans mạnh hơn NH3 nên liên kết (3) sẽ bền hơn liên kết (2) và (4) như vậy khi thế
tiếp một phối tử NH3 nữa vào thì vị rí số (2) hoặc (4) sẽ bị thay thế. Như vậ chúng ta sẽ thu được phức
NH3

NH3
dạng cis.
NH
Cl(1)

(2)

(1)

+ NH3

Pt2+
(4)

Cl

(3)

+

Pt2+
(4)

Cl-

-

3

(2)

(3)

-

Cl-

Cl-

Cl
Đồng phân Cis

b. Điều chế phức trans [Pt(NH3)2Cl2]
Trước hết phải điều chế phức:
→ [Pt(NH3)4]2+
Pt2+ + 4NH3 
Bốn liên kết Pt-NH3 trong phức [Pt(NH3)4]2+ có độ bền như nhau, như vậy khi thế một phối tử Cl - vào
thì một trong bốn phối tử NH3 sẽ bị thế. Giả sử phối tử NH3 ở -liên kết (1) bị thay thế ta được:
NH3
Cl
NH3
NH3
(2)

(1)

+ Cl

Pt2+
(4)

(3)

NH3

(2)

(1)

-

(4)

NH3

+

Pt2+
(3)

NH3

NH3

NH3

Vì Cl- có ảnh hưởng trans mạnh hơn NH3 nên liên kết (3) sẽ yếu hơn liên kết (2) và (4) như vậy khi thế
tiếp một phối tử NH3 nữa vào thì vị trí số (3). Như vậy chúng ta sẽ thu được phức dạng cis.
Cl(1)

(2)

NH3

Pt2+
(4)

(3)

Cl-

NH
Giáo viên:NH
Võ Ngọc Kiều 3
3

(1)

+

(2)

NH3

Pt2+

Cl-

(4)

NH3

(3)

+
Cl-

NH3
21


Trường THPT Chuyên Huỳnh Mẫn Đạt – Kiên Giang
Đồng phân trans

Giáo viên: Võ Ngọc Kiều

22


Trường THPT Chuyên Huỳnh Mẫn Đạt – Kiên Giang

VI. Một số dạng câu hỏi và bài tập hay gặp phần 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:
K3[Fe(SCN)2C2O4NO2Cl],[Coenpy2BrCl]Cl,[Cr2(NH3)4(C2O4)2(NH2)2],

[CoEn(NH3)2(NO2)2]NO3,

K3[Fe(SO4)2Cl2], [Co2En2(NH3)4(OH)2](OH)4
K4[Mn(SCN)2(NO2)2BrCl], [PtpyNH3CNBr], [Pt2En2(OH)2Cl4]Cl2.

Hướng dẫn giải:
CTPT
3

2

2

NTTT

4

2

3+

K [Fe(SCN) C O NO Cl]

Fe

2

3+

[Coenpy BrCl]Cl

Co

[Cr2(NH3)4(C2O4)2(NH2)2]

Cr2+

3 2

2 2

[Coen(NH ) (NO ) ]NO
3 4

2

3

[Co2en2(NH ) (OH) ](OH)

4

Co

3+

Co

3+

Cầu nội
2

2

Cầu

4

2

[Fe(SCN) C O NO C
l] 3[Coenpy2BrCl]+

ngoại
K+
Cl

dipyridin coban(III) clorua
Bisoxalatotetraammin

[Cr2(NH3)4(C2O4)2(N

3 4

2

[Co2en2(NH ) (OH) ]

-

NO3
-

OH

4+

4

2

2 2

K [Mn(SCN) (NO ) BrCl]
3

Mn

2+

2+

[PtpyNH CNBr]

Pt

[Pt2En2(OH)2Cl4]Cl2

Pt2+

Kaliclorooxalatonitro
ditioxianato ferat(III)
Bromocloroetylendiamin

-

H2)2]
[Coen(NH3)2(NO2)2]

Tên gọi

hidrazin dicrom(II)
dinitrodiamminetylendiami
n coban(III) nitrat
Dihiđroxotetraamin
bisetylendiamin mangan(II)

2

2 2

[Mn(SCN) (NO ) Br

+

K

Cl]4[PtpyNH3CNBr]

hidroxit
Kali bromoclorodinitro
ditioxianato manganat(II)
Bromoxianatoammin

[Pt2En2(OH)2Cl4]

Cl-

pyridin platin(II)
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
Hexacacbonylcrom(0)
Ion diclorocuprat(II)
Sulfatopentaammincoban(III) bromua
Giáo viên: Võ Ngọc Kiều

[CoCl2(En)2].H2O
[Cr(CO)6]
[Cu(Cl)2][Co(SO4)(NH3)5]Br
23


Trường THPT Chuyên Huỳnh Mẫn Đạt – Kiên Giang
Natri bisthiosunfatoargenat(I)
Tetraaquadiclorocrom(III) clorua

Na[Ag(HSO4)]
[Cr(H2O)4Cl2]Cl

Natri hexanitrocobantat(III)
Pentaaquathioxinato-N-sắt(II)sunfat
Tetraammindinitrocrom(III)

Na3[Co(NO2)6]
[Fe(H2O)5SCN]SO4
[Cr(NH3)4(NO2)2][Cr(NH3)3(NO2)4]

diammintetranitrocromat(II)
Bài 3. Phức [Pt(NH3)2(NO2)2Cl2] 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:

H 3N

Cl

O 2N

Pt
H3 N

H 3N

H3N

Cl
Pt

NO 2

Cl

Cl

Cl

Cl

H3N

NO2

Cl

NO 2

Pt

NH3

O 2N

Pt
H3N

NO 2

Cl

NO2

NH3
Pt

H 3N

NO 2

NO 2

Bài 4. HãyNO
vẽ2các đồng phân liên
NH3 kết và đồng phânCllập thể của mỗi hợp chất phối trí sau: a. Cl
[Pt(NH3)2(SCN)2].

b. [Co(en)(H2NCH2COO)2]Cl.

Hướng dẫn giải:
a. [Pt(NH3)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.
NH3

NH3
NCS

NCS

SCN

Pt

NCS

SCN

Pt

NH3

NH3

SCN

NH3

NH3

Pt

NCS

NCS

Pt

NH3

NH3

NCS

NH3

NH3

Pt

SCN

NCS

Pt

NH3

NCS

NH3

b. [Co(en)(H2NCH2COO)2]Cl có 3 đồng phân liên kết, mỗi đồng phân liên kết có 2 đồng phân quang
học.
O
O

N

Co
N

N
N

N
N

N
Co
N

O

N

O

O

O
Co
N

N
N

N
N

O
Co
N

N

N

O

N

O
Co
O

N
N

N
N

O
Co
O

N
N

Bài 5. Hãy gọi tên và vẽ các đồng phân của các phức sau:
a. [Cr(NH3)4Cl2]Cl
c. [Co(SCN)(H2O)5]Cl
Giáo viên: Võ Ngọc Kiều

b. [CoPy3Cl3], py là pyridin.
d. [PtCl(PMe3)3]Br, Me là CH3.
24


Trường THPT Chuyên Huỳnh Mẫn Đạt – Kiên Giang
e. [Co(en)2Cl2]Cl.
Hướng dẫn giải
a. [Cr(NH3)4Cl2]Cl: 2 đồng phân (cis, trans).
Tetraammin dicloro crom (III) clorua
b. [CoPy3Cl3]: 2 đồng phân (mer, fac).
Tricloro tris(pyridin) coban(III)
c. [Co(SCN)(H2O)5]Cl: 2 đồng phân (liên kết).
Pentaaqua thioxianato coban(II) clorua
Pentaaqua isothioxianato coban(II) clorua
d. [PtCl(PMe3)3]Br: cấu hình vuông phẳng, 2 đồng phân (đồng phân ion hóa)
[PtCl(PMe3)3]Br: Cloro tris (trimetylphotphin)platin (II) bromua.
[PtBr(PMe3)3]Cl: Bromo tris (trimetylphotphin)platin (II) clorua.
e. [Co(en)2Cl2]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 [CoCl2(NH3)4]+ (A), [Co(CN)6]3- (B), [CoCl3(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 : d2sp3 ; C : sp ; N : không ở trạng thía lai hóa hoặc ở trạng thái lai hóa sp
Ion phức (A) có 2 đồng phân:
Cl

Cl
H3N
H3N

Co

NH3
NH3

Cl

H3N
H3N

Co

Cl
NH3

NH3

Ion phức (B) không có đồng phân:

Giáo viên: Võ Ngọc Kiều

25