cấu tạo phức chất

ĐẠI HỌC QUẢNG BÌNH
KHOA: KHOA HỌC TỰ NHIÊN

LỚP: ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÓA K55

HÓA HỌC

PHÂN TÍCH ĐỊNH
LƯỢNG

GVHD: NGUYỄN THỊ MINH LỢI


CHÀO MỪNG CÁC BẠN ĐẾN VỚI BÀI THUYẾT TRÌNH CỦA
NHÓM 2 !

Nhóm thực hiện:

 Hồ Ngọc Quỳnh Phương
 Nguyễn Việt Hoàng
 Lê Thị Loan
 Thái Thị Huệ

 Ngô Đình Cảnh
 Phan Mạnh Hùng
 Lê Thị Mai


CHƯƠNG II
CẤU TẠO CỦA PHỨC CHẤT

Tính chất của phức chất được quyết định bởi 2

1

2

yếu tố

Dạng hình học của phức chất


Tổng quát về phức chất

 Phức chất là hợp chất tạo thành giữa ion hay nguyên tử kim loại M với các phối tử A là
các phân tử hay ion khác.
+
3+
Ví dụ: [AgCl2] , [Ag(NH3)2] , [Co(NH3)6] ...

- Hầu hết các ion kim loại trong nước tồn tại ở dạng phức hydrat: [M(H2On]
thường bằng 6.

x+

với n


Hiện tượng xảy ra khi cho từ từ dung dịch NH3 vào dung dịch CuCl2

Hiện tượng xảy ra khi cho thuốc thử K4[Fe(CN)6] vào dung dịch FeCl3


Vai trò của phức chất
 Trong hóa học phân tích
Phức chất đóng một vai trò quan trọng trong việc phát triển các phương pháp phân tích
định tính và định lượng.
- Trong phân tích định tính: thuốc thử tạo với các ion kim loại các phức chất có màu
đặc trưng, thường được dùng để nhận biết ion kim loại.
VD: Thuốc thử Na3[Co(NO2)6] kết hợp với M+ (K+, Cs+, Ag+, Tl+, NH4+) cho phức
rắn có màu:
2M+ + Na3[Co(NO2)6] → M2Na[Co(NO2)6]↓ + 2Na+


- Những phức chất tan có màu đậm thường được dùng trong phương pháp so màu để
xác định nồng độ ion kim loại.
Ví dụ:
+ Để xác định nồng độ Cu
[Cu(NH3)4]

2+

2+

người ta tạo phức với NH3 tạo thành dung dịch

có màu xanh đặc trưng:
2+
2

Cu
+ 4NH3 → [Cu(NH3)4] +


- Trong phân tích định lượng, sử dụng EDTA (Na2H2Y) tạo phức bền với các
cation kim loại.
- Trong phân tích thể tích, dùng sự tạo phức để che các ion lạ (ví dụ: để xác
2+
3+
3+
định Cu khi có mặt Fe người ta dùng F để che Fe ) hoặc dùng làm thuốc
thử để chuẩn độ các ion kim loại, hoặc làm chất chỉ thị của các phản ứng oxi hoá
khử.


Trong điều chế kim loại
Phức chất được dùng trong việc điều chế các kim loại
tinh khiết, tách riêng các nguyên tố hiếm, các kim loại
quý, đặc biệt là họ platin, các nguyên tố sau uranium.
Ví dụ: để tách Au ra khỏi quặng người ta thường cho
Au tạo phức với CN- trong môi trường kiềm khi có mặt
oxy:
4Au+O2 +8NaCN+ 2H2O→4Na[Au(CN)4] + 2NaOH
Phản ứng được sử dụng để tách Au ra khỏi quặng có
hàm lượng vàng thấp và không thể tách bằng phương
pháp trọng lực.


Trong đời sống sinh vật
Phức chất có ý nghĩa rất to lớn trong hoạt động sống của sinh vật. Có 24

nguyên tố cần thiết cho đời sống sinh vật, trong đó có 7 nguyên tố quan
trọng nhất (Fe, Zn, Co, Cu, Mn, Cr, V)
Ví dụ:





Fe: Hemoglobin;
Mg: chlorophyll;
Co: Vitamin B


 Trong dược phẩm
-

Vitamin B12:

Vitamin B12


- Thuốc chống ung thư cisplatin
Cisplatin là hợp chất của platin gồm 1 nguyên tử platin nối với 2 nguyên tử clo và 2 phân
tử amoniac ở vị trí cis, có tác dụng độc với tế bào, chống u và thuộc loại các chất alkyl hóa.

Cis diammin dicloro Platin (II)


- Thuốc chống viêm khớp Auranofin
Auranofin là phức của vàng với các phosphin được sử dụng như thuốc chống thấp

khớp, dùng điều trị bệnh viêm khớp dạng thấp.


1

Tính chất của phức chất được quyết định bởi 2 yếu tố

- Sự sắp xếp không gian các nhóm phối trí quanh ion kim loại (cấu tạo của phức
chất).
- Tính chất của liên kết hóa học giữa các nhóm phối trí riêng biệt với ion kim
loại (độ dài, độ bền của liên kết, mức độ ion hoặc cộng hóa trị của nó)


Thuyết Trường tinh

Thuyết VB

thể

Thuyết phức chất

Thuyết Trường phối
tử


 WERNER – Tác giả của thuyết phối trí: Để suy luận về cấu trúc không gian:

 Dựa trên việc so sánh số lượng đồng phân mà thực nghiệm có thể thu nhận được

của hợp chất đó khi thực hiện các phản ứng thế phối tử, với số lượng đồng phân có

được theo lý thuyết dựa trên mô hình hình học có tính đối xứng nhất định.

Werner đã đưa ra được cấu trúc không gian
của nhiều phức chất của dãy Pt(II), Pt(IV),
Co(III)...


 Cấu trúc của các phức chất kim loại chuyển tiếp d có thể dược nguyên cứu theo
nhiều cách:
 Phương pháp nhiễu xạ tia X (dạng hình học, độ dài liên kết, khoảng cách và
gốc giữa các liên kết...)
 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (nguyên cứu các phức chất có thời gian tồn tại dài
hơn micro giây)
 Phương pháp phổ dao động và phổ electron (thời gian tồn tại ngắn với những
va chạm khuếch tán trong dung dịch)


Dạng hình học của các phức chất

2

Các phức chất của kim loại có cấu trúc rất đa dạng:

 Phức chất có số phối trí 2
 Phức chất có số phối trí 3
 Phức chất có số phối trí 4
 Phức chất có số phối trí 5
 Phức chất có số phối trí 6
 Phức chất có số phối trí lớn hơn 6





Sự phối trí 7
Sự phối trí 8
Sự phối trí 9


 Phức chất có số phối trí 2
 Thường gặp ở các kim loại Ag(I), Au(I), Cu(I), Hg(II).
 Phân bố: dạng đường thẳng giữa kim loại và 2 phối tử.


VD: [ClCuCl]- , [ClAuCl]- , [H3NAgNH3]+ , [NCHgCN].

 Các nguyên tử kim loại nằm trong các cation dạng thẳng cũng có s.p.t 2


VD: [UO2]2+, [UO2]+, [MoO2]2+...


Phức chất có số phối trí 3
Phân bố: dạng tam
giác giữa kim loại
và 3 phối tử.

[Co(C2O4)3]

3-

[Co(en)3]

3+




Phức chất có số phối trí 4

2 cấu hình hình học:

 Có
Có 2 cấu hình hình học:

 Cấu hình tứ diện
 Cấu hình vuông
tứ diệnphẳng
 Cấu hình vuông phẳng


 Cấu hình tứ diện:
- Thường thuận lợi hơn nếu nguyên từ trung tâm có kích thước lớn (Cl-, Br-, I-,
CN-).
- Đặc trưng cho:
+ Các nguyên tố s và p không có các cặp electron tự do [BeF4]2-, [BF4]-,
[BBr4]-, [ZnCl4]2-, [Zn(CN)4]2-, [Cd(CN)4+]2-...
+ Oxoanion của những kim loại ở trạng thái oxi hóa cao
+ Phức chất halogenua của các ion M2+ thuộc dãy d thứ nhất. [FeCl4]-,
[CoCl4]2-, [CoI4]2-, [Co(NCS)4]2-....

Ví dụ: Xét sự hình thành và cấu trúc hình học của phức [Zn(NH 3)4]

2+

Cấu hình e của Zn (Z = 30):

2 2 6 2 6 10 2
Zn (Z = 30) : 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s
2+
Cấu hình e của Zn :
Zn – 2e → Zn

2+

2 2 6 2 6 10
: 1s 2s 2p 3s 3p 3d

3
SPT = 4  sử dụng 4 AO hoá trị trống  Lai hoá sp  tứ diện

sp

3

2+ 10
Zn 3d :
3d

4s

4p