phuc chat day cao hoc k16

HÓA HỌC PHỨC
CHẤT NÂNG CAO
1


KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ PHỨC CHẤT
•
•
•
•

•

Khái niệm cơ bản về phức chất
Danh pháp phức chất
Đồng phân của phức chất
Số phối trí và dạng hình học của phức
chất
Phân loại phức chất


KHÁI NIỆM
Theo K. B. Iaximirxki “Phức  chất  là 
những  hợp  chất  tạo  được  các  nhóm 
riêng  biệt  từ  các  nguyên  tử,  ion  hoặc 
phân tử với những đặc trưng: 
 ­  Có mặt sự phối trí.
    ­  Không  phân  ly  hoàn  toàn  trong 
dung dịch (hoặc trong chân không).
­  Có thành phần phức tạp (số phối trí 
và số hoá trị không trùng nhau).

Trong ion phức tồn tại nguyên tử trung tâm
(nhân trung tâm), thường là các ion kim loại
chuyển tiếp và bao quanh nó là các nguyên tử,
phân tử hay ion liên kết gọi là phối tử.
Ion phức được gọi là cầu nội, là vùng chứa
nguyên tử hoặc ion trung tâm và các phối tử.

• Phức mang điện tích được gọi là ion
phức.
• Chất mà có chứa một hoặc nhiều ion
phức được gọi là hợp chất phối trí.

4


Số phối trí là số liên
kết σ của nhân trung
tâm với các phối tử.
 Số phối trí biến đổi
phụ thuộc vào bản
chất của phối tử, nồng
độ, nhiệt độ, cầu
ngoại.
 Cu2+, Ni2+, Zn2+ có
số phối trí biến đổi.
 Co3+, Cr3+, Rh3+,
Ir3+, Pt4+, Ir4+ có số
phối trí 6 không đổi.




Dung lượng phối trí của phối tử
Nhiều nguyên tử và ion, nhất là các
kim loại chuyển tiếp, có nhiều orbital
trống do đó có thể nhận các cặp điện tử.
 Dung lượng phối trí của phối tử là số
liên kết σ của 1 phối tử liên kết với nhân
trung tâm.
 Phối tử có dung lượng phối trí bằng 1
gọi là phối tử đơn càng, như NH3, OH-,
Cl-, NO2-, CN


-

Phối tử có dung
lượng phối trí lớn
hơn 1 gọi là phối tử
đa
càng
như
C2O42-, H2N-CH2CH2-NH2.
Phối tử đa càng
liên kết với nhân
trung tâm tạo thành
vòng 5 hoặc vòng 6
gọi là phức chất vòng
càng – phức chelate.

7


Một số phối tử nhiều càng
O

*
O

O
C

C

CH2 CH2

2-

H2N

NH2

*

*
O

*

ethylenediamin

Ion oxalate
*
O

*O

O
C
C

O
CH2

*
N

CH2

*
CH2 N

CH2 C
CH2 C

CH2

O

O

EDTA

*N

*N
*

O

*O

CH
CH

C

CH

HC

C

C

HC

C

CH

CH

CH

ortho-phenanthroline
*: Nguyên tử cho

8


Danh pháp của phức chất
Cách gọi tên phức chất theo IUPAC: 

1. Phức chất ion:
Tên cation + tên anion
Tên phối tử gọi trước rồi đến tên
nguyên tử trung tâm. 
 Phức chất trung hoà: gọi tên như cầu
nội
9


2. Các quy tắc gọi tên phối tử
a.  Tên  của  phối  tử  trung  hòa  đọc  như  tên 
phân tử, ngoại trừ: H2O (gọi là aqua), NH3 (gọi 
là ammin), CO: cacbonyl, NO: nitrozyl...
[Cr(H2O)5Cl]2+ ion cloro pentaaqua crom(III)
[Cr(NH3)3Cl3]: tricloro triammin crom (III)

b.  Tên  phối  tử  anion:  tên anion + “o”
(cloro, bromo, sunfato, oxalato...), trừ phối tử là các
gốc (metyl-, phenyl-,…).
­ide →  ­o;     ­ite →  ­ito;        ­ate →  ­ato
Ví dụ: NH4[Cr(NH3)2(SCN)4]
Amoni tetra thioxyanato diammin cromat(III)
•  Phối tử cation: gọi tên cation và thêm đuôi 
ium           NH2NH3+: hidrazinium 


 3. Số các nhóm phối trí cùng loại được chỉ rõ bằng các 

tiếp  đầu  ngữ  Hy  Lạp:  mono,  đi,  tri,  tetra  v.v...  Nếu  có 
các phân tử hữu cơ phức tạp phối trí thì thêm các tiếp 
đầu  ngữ  bis,  tris,  tetrakis,  pentakis-, hexakis- …  để  chỉ  số 
lượng của chúng. Chữ mono thường được bỏ.
 Ví dụ:      [CoEn2Cl2]SO4   
đicloro­bis­(etilenđiamin) coban (III) sunfat 
 4. Để gọi tên ion phức, gọi tên  theo thứ tự các phối tử là 
anion ­ các phối tử trung hoà  ­ các phối tử cation ­  tên
gọi của ion  trung  tâm.  Cùng loại phối tử thì gọi phối tử đơn
giản trước, phối tử phức tạp sau. Công  thức  của  ion  phức 
được  viết  theo  trình  tự  ngược  lại.  Ion  phức  được  đặt 
trong hai dấu móc vuông [ ]. 
Ví dụ [PtEn(NH3)2NO2Cl]SO4
cloro nitro diammin etilen diamin platin (IV) sunfat
11


Hóa  trị  của  ion  trung  tâm  được  ký  hiệu  bằng 

chữ số La Mã để trong dấu ngoặc đơn sau tên ion 
trung  tâm  (nếu  gọi  tên  cation  phức  hay  phức 
chất không điện ly) hoặc sau đuôi  “at” (nếu hợp 
chất chứa anion phức). Nếu nguyên tử trung tâm 
hoá trị không thì hóa trị được biểu thị bằng số 0.
[Co(NH3)6][Fe(CN)6]
hexaammin coban (III) hexaxiano ferrat (III)
6. Nếu  một  nhóm  liên  kết  với  hai  nguyên  tử  kim 
loại (nhóm cầu), thì gọi tên nó sau tên tất cả các 
phối  tử,  trước  tên  gọi  nó  để  chữ  μ; nhóm  cầu 
 5.

OH– được gọi là nhóm ol hoặc hiđroxo.

ion octaammin­μ-amiđo­ol­đicoban (III)  
12


Phối tử
H2O
NH3
CO
NO
OHO2FClBr-

Tên
aqua
Ammin
Cacbonyl
nitrosyl

hidroxo
oxo
Floro
Cloro
Bromo

I-

Iodo

Phối tử
CN-NCS-SCN-

SO42NO3-NO2-ONOCO32-

Tên

cyano
isothiocyanato
thiocyanato
sulfato
nitrato
nitro
nitrito
cacbonate

H2NC2H4NH
2

ethylenediamin

SO32-

sulfito
13


7) Đồng phân không gian: Thêm cis hoặc trans trước
tên gọi của phức chất.
8) Đồng phân quang học



d hay (+): quay phải
l hay (-): quay trái

9) Vị trí liên kết: để kí hiệu nguyên tử liên kết trước tên
nguyên tử trung tâm:




(NH4)2[Pt(SCN)6]
Amoni hexa thiocyanato-S-platinat(IV)
(NH4)3[Co(NCS)6]
Amoni hexa thiocyanato-N-cobanat(III)

14

Số phối trí và dạng hình học của phức chất

1. Số phối trí 2: Cu+, Ag+, Au+, Hg2+…
• Cấu trúc thẳng, ion trung tâm lai hoá sp.
• VD: [ClCuCl]–, [H3NAgNH3]+,
[ClAuCl]– và [NCHgCN], [ I3]-,
2. Số phối trí 3:
• Cấu trúc tam giác đều (tam giác phẳng),
ion trung tâm lai hoá sp2.
VD: [HgI3]• Cấu trúc tháp tam giác: nguyên tử trung
tâm lai hoá sp3.
VD: [H3O]+


3. Số phối trí 4:
a) Cấu trúc tứ diện đều: Nguyên tử trung tâm lai hoá sp3
- Thường là thuận lợi hơn, nếu nguyên tử trung 
tâm  có  kích  thước  nhỏ  hoặc  các  phối  tử  có  kích 
thước lớn (Cl–, Br–, I–, CN-). 
- Phức chất tứ diện đặc trưng cho:
+ các nguyên tố s và p không có các cặp electron 
tự  do. Ví dụ: [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,
hoặc phức chất halogenua của các ion M2+ thuộc dãy d thứ
nhất. Ví dụ: [FeCl4]–, [CoCl4]2–, [CoBr4]2–, [CoI4]2–,
[Co(NCS)4]2–, [Co(CO)4]2–

16


b) Cấu trúc vuông phẳng: Nguyên tử trung
tâm lai hoá dsp2.
Cấu  hình  vuông  phẳng    đặc  biệt  đặc 
trưng cho các kim loại Pt(II), Pd(II), Au(III), 
Rh(I), Ir(I)) và thường hay gặp đối với Ni(II) 
và  Cu(II).  Còn    đối  với    đa  số  các  ion  khác 
thì  sự  phối  trí  này  ít  gặp.  Các  phức  chất 
vuông  phẳng  của  Pt(II)  và  Pd(II)  có  rất 
nhiều  và  tồn  tại  dưới  dạng  các  đồng  phân 
hình học VD: [PtCl4]2-


4. Số phối trí 5:
a. Cấu trúc lưỡng chóp tam giác.
Nguyên tử trung tâm lai hoá
sp3d, dsp3
VD: [Fe(CO)5]
 b. Cấu trúc hình tháp vuông
-Nguyên tử trung tâm lai hoá sp3d2
(tạo 6 obitan lai hóa nhưng có 1
obitan lai hóa không tham gia liên
kết) VD: [SbF5]2-

5. Số phối trí 6:
- Nguyên tử trung tâm có 2
kiểu lai hoá d2sp3 , sp3d2
 Cấu trúc bát diện đều
VD: [PtCl6]2-, [SiF6]2 Ngoài ra còn có cấu trúc lăng
trụ
6. Số phối trí 7, 8, 9:
VD: [Cr2O7]2- , [Mo(CN)8]4[ReH9]2–
19


Số phối trí và hình dạng của một số các ion phức
Số phối trí

Hình dạng

2

Đường thẳng

4

Vuông phẳng

4

Tứ diện

6

Bát diện

Ví dụ


Đồng phân của phức chất
1) Đồng phân ion hoá và đồng phân hidrat:
là những chất có cùng thành phần hóa học
chỉ khác nhau khi ở trong dung dịch chúng
phân li thành các ion khác nhau.
Đồng phân hidrat là trường hợp đặc biệt
của đồng phân ion hoá.
Nguyên nhân là do sự phối trí khác nhau
của phối tử và ion ở cầu nội và cầu ngoại.
2


[Co(En)2(SCN)2]Cl và
[Co(En)2(SCN)Cl](SCN)

CoCl3.6H2O có 3 đồng phân:
[Co(H2O)6]Cl3;
[Co(H2O)5Cl]Cl2.H2O ;
[Co(H2O)4Cl2]Cl.2H2O


2) Đồng phân muối (đồng phân liên kết): Gây ra do phối
tử một càng có 2 nguyên tử khác nhau có khả năng phối

trí. Thường gặp ở các ion hoặc phân tử sau: CN-, SCN-,
NO2-, ure, thioure ...
Ví dụ: [(NH3)2(Py)2Co(–NO2)2]NO3
và [(NH3)2(Py)2Co(–ONO)2]NO3

[{(C6H5)3P}2Pd(-SCN)2]
và [{(C6H5)3P}2Pd(–NCS)2];
[(OC)5Mn–SCN] và [(OC)5Mn–NCS].

2


24


3) Đồng phân phối trí
•

Đồng  phân  phối  trí  đặc  trưng  cho  những  hợp  chất  có 
chứa  ít  nhất  hai  ion  phức.  Đó  là  những  hợp  chất  có 
cùng khối lượng phân tử nhưng khác nhau về cách sắp 
xếp các phối tử trong cầu nội của các ion phức. Ví dụ: 
[Pt(NH3)4]2+[PtCl4]2- và
[Pt(NH3)3Cl]+[Pt(NH3)Cl3][Co(NH3)6]3+[Cr(CN)6]3- và [Cr(NH3)6]3+[Co(CN)6]3[(NH3)4Co(OH)2Co(NH3)2Cl2]SO4 và
[Cl(NH3)3Co(OH)2 Co(NH3)3Cl]SO4

25