ỨNG DỤNG THUYẾT VB GIẢI THÍCH MỘT SỐ PHỨC CHẤT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
KHOA HÓA HỌC
=====***=====

ĐINH VĂN SAO

ỨNG DỤNG THUYẾT VB GIẢI
THÍCH MỘT SỐ PHỨC CHẤT

HUẾ,12/2015


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU..........................................................................................................1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PHỨC CHẤT...........................................3
1.1. Một số khái niệm phức chất [2][6]........................................................................3
1.1.1. Khái niệm..........................................................................................3
1.1.2. Cấu tạo phức chất............................................................................3
1.2. Thuyết VB giải thích liên kết phức chất [8]..........................................................8
1.2.1. Luận điểm..........................................................................................8
1.2.2. Nội dung............................................................................................9
1.2.3. Ưu nhược điểm của thuyết VB.......................................................10
CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG THUYẾT VB VÀO GIẢI THÍCH MỘT SỐ
PHỨC CHẤT.................................................................................................12
2.1. Nội dung [6]........................................................................................................12
2.1.1. Một số trường hợp lai hoá...................................................................................12
2.1.2. Cường độ của phối tư........................................................................................13
2.2. Giải thích phức chất theo thuyết VB....................................................14
2.3. Một số bài tập ứng dụng.......................................................................15
KẾT LUẬN....................................................................................................28
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................29

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đê tài
Phức chất là một bộ phận quan trọng của hoá học vô cơ hiện đại. Thật
vậy, phần lớn các hợp chất vô cơ là những phức chất. Trong các giáo trình
hoá vô cơ thường có phần dành riêng hoặc đề cập đến phức chất, việc giải
thích sự hình thành và tồn tại của nhiều hợp chất vô cơ cũng dựa trên cơ sơ
các thuyết liên kết trong phức chất.
Phức chất ngày càng có nhiều ứng dụng rộng rãi không chỉ trong hoá
học mà còn cả trong các lĩnh vực sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, y học,
đời sống…Vì thế, một trong những hướng nghiên cứu của hoá học vô cơ là
phức chất đã được bắt đầu khá sớm và ngày càng phát triển.
Để có thể làm tốt công tác nghiên cứu ứng dụng vào các lĩnh vực trên,
phải có những kiến thức cơ bản về phức chất.
Từ thực tế nói trên, em đã tìm hiểu tổng quan và chọn chủ đề:
“Ứng dụng thuyết VB giải thích một số phức chất”.

3


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PHỨC CHẤT
1.1. Một số khái niệm phức chất [2][6]
1.1.1. Khái niệm
Khái niệm phức ơ đây chủ yếu được giới hạn trong những phân tư loại
MLk, trong đó k ion hay phân tư L được gọi là phối tư phân bố một cách
xác định chung quanh nguyên tư hay ion kim loại chuyển tiếp M được gọi là
ion tạo phức, nguyên tư tạo phức hay nói chung là hạt tạo phức.
Ví dụ:
Một số phức chất là chất điện ly, khi phân ly thành ion phức: H 2[SiF6];

H[AuCl4] (axit); [Cu(NH3)4](OH)2 (bazơ); K2[HgI4] (muối).
Ngoài ra còn những phức chất không là chất điện ly, không tồn tại những
ion phức: [Pt(NH3)2Cl2]; [Ni(CO)4].
Phần viết trong ngoặc vuông bao gồm hạt tạo phức và các phối tư gọi là
cầu nội hay còn gọi là cầu phối trí.
1.1.2. Cấu tạo phức chất
1.1.2.1. Nguyên tử trung tâm
Chất tạo phức có thể là ion hay nguyên tư và thường được gọi chung là
nguyên tư trung tâm. Phối tư hay ligand là ion ngược dấu hay phân tư trung
hòa điện được phối trí xung quanh nguyên tư trung tâm. Điện tích cầu nội là
tổng điện tích của các ion ơ trong cầu nội. Những ion nằm ngoài ngược dấu
với cầu nội tạo nên cầu ngoại.
Ví dụ: Trong phức [Cu(NH3)4](OH)2 cầu nội là [Cu(NH3)4]2+ (gồm ion
Cu2+ và 4 phân tư NH3) và cầu ngoại là 2 ion OH-.
Cầu nội của phức chất có thể là cation (ví dụ: [Cu(NH 3)4]2+, có thể là
anion (ví dụ:[AuCl4], [SiF6]2-), có thể là phân tư trung hòa điện, không phân
ly trong dung dịch (ví dụ: [Ni(CO)4] ).

4


Như vậy hạt tạo phức có thể là ion (Cu 2+, Au3+ ...) hay nguyên tư (Ni, Co...) có
thể là kim loại hay không kim loại (Si).
1.1.2.2. Phối tử
- Các phối tư phức thường là các ion F , Cl , CN , ... và các phân tư trung
hòa điện như H2O, NH3, pyridin (C5H5N).
Dựa vào số nguyên tư mà phối tư có thể phối trí quanh hạt tạo phức,
người ta chia phối tư ra làm phối tư một càng (ví dụ F-, OH-, NH3... ) hay phối
tư nhiều càng.
Ví dụ: phối tư 2 càng như phân tư etylendiamin (viết tắt en), ngoài ra còn

có phối tư 4 càng như EDTA (etylendiamintetra axetat), 6 càng như trilon B.
1.1.2.3. Số phối trí
Số phối tư được phân bố trực tiếp chung quanh hạt tạo phức được gọi là
số phối trí.
của

Ví dụ: số phối trí của ion Co3+ trong phức [Co(NH3)6]Cl3 bằng 6,

Cu2+ trong phức [Cu(en)2]2+, [Cu(NH3)4](OH)2 đều bằng 4 vì phối tư một
càng tạo nên số phối trí bằng 1 và phối tư hai càng tạo nên số phối trí bằng 2.
Đối với một số hạt tạo phức, số phối trí thường có giá trị xác định, ví dụ
đối với Cr3+ và Pt4+ số phối trí luôn là 6. Trong trường hợp chung, đối với đa
số các hạt tạo phức số phối trí có những giá trị khác nhau tùy thuộc vào bản
chất các phối tư và điều kiện hình thành phức chất. Ví dụ ion Ni 2+ trong phức
chất có thể có các số phối trí 4 và 6.
1.1.2.4. Danh pháp
Tên gọi phức chất bao gồm tên của cation và tên của anion.
Tên gọi của ion phức gồm có: số phối tư và tên của phối tư là anion + số
phối tư và tên của phối tư là phân tư trung hòa + tên của nguyên tư trung tâm
và số oxi hóa.


a, Số phối tư
Phối tư 1 càng dùng tiếp đầu ngữ: đi, tri, tetra, penta, hexa…tương ứng
với 2, 3, 4, 5, 6…
Phối tư nhiều càng dùng tiếp đầu ngữ: bis, tris, tetrakis, pentakis,
hexakis…tương ứng với 2, 3, 4, 5, 6…
b, Tên phối tư
Nếu phối tư là anion: tên anion +”o”
Bảng 1.1. Tên gọi các phối tư

Nếu phối tư là phân tư trung hoà: tên của phân tư đó:
C2H4: etylen; C5H5N: pyriđin; CH3NH2: metylamin…
Một số phân tư trung hoà có tên riêng:
H2O: aqua; NH3: ammin; CO: cacbonyl; NO: nitrozyl
c, Nguyên tư trung tâm và số oxi hóa
Nếu nguyên tư trung tâm ơ trong cation phức, người ta lấy tên của
nguyên tư đó kèm theo số La Mã, viết trong dấu ngoặc đơn để chỉ số oxi hóa
khi cần. Ví dụ coban (III), coban (II)...


Nếu nguyên tư trung tâm ơ trong anion phức, người ta lấy tên của
nguyên tư đó thêm đuôi at và kèm theo số La Mã viết trong dấu ngoặc đơn để
chỉ số oxi hóa, nếu phức chất là axit thì thay đuôi at bằng ic.


d, Ví dụ
Tên gọi một số phức chất:
Cation [Co(NH3)6]Cl3 Hexaammin Coban (III) clorua
Cation [Cr(H2O)6]Br3 Hexaqua Crom(III) bromua
Cation [Co(NH3)5Cl]Cl2 Cloropentaammin Coban (III) clorua
Cation [Cu(en)2]SO4 Bisetylendiamin đồng (II) sunfat Anion
Na2[Zn(OH)4] Natri tetrahydroxozincat
Anion K4[Fe(CN)6] Kali hexa cianoferat (II) Anion
H[AuCl4] Axit tetracloro auric (III)
1.1.2.5. Đồng phân
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 hình học và đồng
phân quang học. Ngoài ra còn có các kiểu đồng phân khác như đồng phân
phối trí, đồng phân ion hóa và đồng phân liên kết.

a. Đồng phân hình học hay đồng phân cis-trans
Trong phức chất, các phối tư có thể chiếm những vị trí khác nhau đối với
nguyên tư trung tâm. Khi phức chất có các loại phối tư khác nhau, nếu hai
phối tư giống nhau ơ về cùng một phía đối với nguyên tư trung tâm thì phức
chất là đồng phân dạng cis và nếu hai phối tư giống nhau ơ về hai phía đối với
nguyên tư trung tâm thì phức chất đồng phân dạng trans.
Ví dụ: Phức chất hình vuông [Pt(NH3)2Cl2] có hai đồng phân cis và trans

Hình 1.1. Đồng phân cis-điclorođiammin Platin(II) và đồng phân transđiclorođiammin Platin (II)


Ion phức bát diện cũng có đồng phân cis và trans.
+
Ví dụ : [Co(NH3)4Cl2]

Hình 1.2. Đồng phân cis-điclorotetraammin coban(III) và đồng
phân trans-điclorotetraammincoban(III)
Chú ý: Phức tứ diện không có đồng phân hình học.
b. Đồng phân quang học hay đồng phân gương
Hiện tượng đồng phân quang học sinh ra khi phân tư hay ion không thể
chồng khít lên ảnh của nó ơ trong gương. Hai dạng đồng phân quang học
không thể chồng khít lên nhau tương tự vật với ảnh của nó trong gương. Các
đồng phân quang học của một chất có tính chất lí hóa giống nhau trừ phương
làm quay trái hay phải mặt phẳng của ánh sáng phân cực.
Ví dụ:

Cl

Cl
N

Cl

Cl

Co
N

NH3

c. Đồng phân phối trí

N

Co
NH3

H3N

NH3

N


Hiện tượng đồng phân phối trí sinh ra do sự phối trí khác nhau của loại phối tư
quanh hai nguyên tư trung tâm của phức chất gồm có cả cation phức và anion
phức.
Ví dụ :

[Co(NH3)6][Cr(CN)6] và [Cr(NH3)6][Co(CN)6]

[Cu(NH3)4][PtCl4] và [Pt(NH3)4][CuCl4]

d. Đồng phân ion hóa
Hiện tượng đồng phân ion hóa sinh ra do sự sắp xếp khác nhau của anion
trong cầu nội và cầu ngoại của phức chất.
Ví dụ: [Co(NH3)5Br]SO4 và [Co(NH3)5SO4]Br
e. Đồng phân liên kết
Hiện tượng đồng phân liên kết sinh ra khi phối tư một càng có khả năng
phối trí qua hai nguyên tư. Ví dụ tùy thuộc vào điều kiện, anion NO 2 có thể
phối trí qua nguyên tư N ( liên kết M-NO 2) hay qua nguyên tư O (liên kết MONO), anion SCN có thể phối trí qua nguyên tư S (liên kết M-SCN) hay qua
nguyên tư N (liên kết M-NCS).
Ví dụ: [Co(NH3)5NO2]Cl2 và [Co(NH3)5ONO]Cl2
Nitropentaammin coban (III) clorua và Nitritopentaammin coban (III)
clorua [Mn(CO)5SCN] và [Mn(CO)5NCS]
Tioxianatopentacacbonyl mangan Isotioxianatopentacacbonyl mangan
CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG THUYẾT VB VÀO GIẢI THÍCH MỘT
SỐ PHỨC CHẤT
2.1.

Nội dung [6]
Liên kết hoá học hình thành trong phức chất được thực hiện bơi sự xen

phủ giữa AO chứa cặp e riêng của phối tư với AO lai hoá trống có định
hướng không gian thích hợp của hạt trung tâm.
2.1.1. Một số trường hợp lai hoá
Cấu hình không gian của phức chất phụ thuộc vào dạng lai hoá.


+ Lai hoá sp: cấu hình thẳng (Ag+, Hg2+ )
+ Lai hoá sp3: cấu hình tứ diện (Al3+, Zn2+, Co3+, Fe2+, Ti3+...)

+ Lai hoá dsp2: cấu hình vuông phẳng (Au3+, Pd2+, Cu2+, Ni2+, Pt2+ ...)
+ Lai hoá d2sp3: cấu hình bát diện (Cr3+, Pt3+, Co3+, Fe3+, Rh3+ ... )
Các obitan muốn lai hoá được với nhau phải năng lượng gần nhau và
phải có cấu hình hình học và sự định hướng của obitan trong không gian.
Các dạng lai hoá và sự phân bố hình học của phối tư trong phức chất xác
định chủ yếu bơi cấu tạo electron của ion trung tâm. Ngoài ra chúng còn phụ
thuộc vào bản chất của các phối tư. Cùng ion kim loại nhưng với những phối
tư khác nhau chúng có thể tạo ra các phức chất khác nhau với các dạng lai hoá
khác nhau, các phức đó có cấu hình không gian và từ tính khác nhau.
VD:
[Fe(H2O)6]Cl3 lai hoá ngoài sp3d2
K3[Fe(CN)6] lai hoá trong d2sp3
Bảng 2.1. Một số trường hợp lai hoá
Dạng lai hoá

Dạng hình học

Một số ion trung tâm

Sp

đường thẳng

Ag+; Cu+…

sp3

tứ diện

Fe3+; Al3+; Zn2+; Co2+; Ti …

dsp2

vuông phẳng

Pt2+; Pd2+; Cu2+; Ni2+; Au …

d2sp3 hoặc sp3d2

bát diện

Cr3+; Co3+; Fe3+; Pt4+; Rh3+…

3+

3+

2.1.2. Ưu nhược điểm của thuyết VB
Ưu điểm:
Giải thích đơn giản liên kết hình thành và dạng hình học của phức
chất. Giải thích được từ tính của phức chất.
Nhược điểm:
Phương pháp chỉ hạn chế ơ cách giải thích định tính.


Không giải thích và tiên đoán các tính chất từ chi tiết của phức chất (ví dụ
sự bất đẳng hướng của độ cảm từ, cộng hương thuận từ v.v…).
Không giải thích được năng lượng tương đối của liên kết đối với các cấu
trúc khác nhau và không tính đến việc tách năng lượng của các phân mức d.
Do đó, không cho phép giải thích và tiên đoán về quang phổ hấp thụ của các

phức chất.
2.1.3. Cường độ của phối tư
- Các phối tư có tương tác khác nhau đến ion trung tâm, nó ảnh hương đến
trạng thái lai hoá của ion trung tâm và từ tính của phức. Khả năng tương tác
của các phối tư được xếp theo trình tự sau:
2I


- Dãy phối tư được gọi là dãy quang phổ hoá học, những phối tư đứng
trước có trường yếu hơn phối tư đứng sau. Thường những phối tư đứng trước
NH3 gây trường yếu, đứng sau NH3 gây trường mạnh.
2.2. Giải thích phức chất theo thuyết VB
* Giải thích:
• Viết cấu hình lớp ngoài cùng của NTCT: dạng chữ, dạng AO
- Dựa vào bản chất của phối tư.
- Phối tư trường mạnh có sự dồn e ơ d → viết lại cấu hình AO d
- Phối tư trường yếu không có sự dồn e ơ d.
• Từ số phối trí → số AO lai hóa và cấu hình AO d → dạng lai hóa
- Phức thuận từ hay nghịch từ
- Phức spin cao hay thấp
- Lai hóa ngoài hay lai hóa trong.
- hóa ngoài hay lai hóa trong.


2.1. Một số bài tập ứng dụng có lời giải
Câu 1:
Dựa vào thuyết VB hãy giải thích sự hình thành phức [Ni(Cl)4]2Hướng dẫn

8 2
Ni(28): [Ar] 3d 4s
2+
8
Ni : [Ar]3d

8
3d
↑↓ ↑↓

4s
↑↓ ↑

0

0

4p

↑

Vì phối tư Cl được xếp vào loại “phối tư trường yếu’’ nghĩa là
tương tác yếu với ion trung tâm, không đủ năng lượng để buộc (đẩy)
các electron độc thân của ion trung tâm ghép đôi, chúng vẫn ơ trạng thái
độc thân trong ion phức (không tham gia liên kết) và làm cho phức có mức
năng lượng cao, gọi tắt là phức spin cao.
Để tạo liên kết với phối tư thì (AO) 4s và 3(AO) 4p cùa ion trung tâm
3
lai hoá với nhau tạo 4(AO) sp hướng về 4 đỉnh cùa hình tứ diện đều. Vì chỉ
có các orbitan lớp ngoài lai hoá nên sự lai hoá ơ đây gọi là lai hoá ngoài. Vì

phân lớp 3d có cấu hình không đổi nên khi tạo phức phân lớp này vẫn còn 2e
độc thân → phức có tính thuận từ.
3d
Ni2+ :[Ar]3d
3
Lai hoá sp

8

↑↓ ↑↓

4s
↑↓ ↑

4p

↑
Cl

-

Cl

-

Cl

-

Cl

-

Phức [NiCl ]
có cấu hình tứ diện đều, thuận từ, spin cao.
4
2Câu 2:
Dựa vào thuyết VB hãy giải thích sự hình thành liên kết trong phức
2
[Ni(CN)4] Hướng dẫn


Ni

2+

: [Ar]3d

8

2+
Phối tư CN là “phối tư trường mạnh” vì CN tương tác mạnh với Ni ,
đẩy 2 electron độc thân của Ni

2+

ghép đôi với nhau, tạo 1(AO)3d trống. Khi

đó 1(AO) 3d + 1(AO) 4s và 2 (AO) 4p lai hoá với nhau tạo 4(AO) lai hoá
dsp

2
dsp

Ni

2+

:[Ar]3d

8

↑↓

↑↓

↑↓

↑↓
CN

4(AO)dsp
vuông.

2

2

CN

-

CN CN

nằm trên một mặt phẳng, hướng về 4 đỉnh

một hình

Phức [Ni(CN)4]2- không có electron độc thân nên nghịch từ, spin thấp.
tâm
Ni

2Nhận xét : Phức [Ni(Cl)4]
và phức [Ni(CN)4]2- đều có ion trung

2+

8 2
với cấu hình [Ar]3d 4s , tuỳ theo phối tư có thể xác định từ tính của

phức và đoán được cấu trúc của phức. Nếu phức nghịch từ thì cấu trúc
là vuông phẳng, nếu phức thuận từ thì cấu trúc là tứ diện.
Câu 3:
Dựa vào thuyết VB giải thích sự hình thành hình thành liên kết phức
[Co(NH3)63+]
Hướng dẫn
7 2
Co(27): [Ar] 3d 4s

Co

3+

6 0 0
:[Ar]3d 4s 4p

3d
6
↑↓ ↑
↑

↑

↑


Phối tư NH3

liên kết với Co

3+

là trường phối tư mạnh, có

năng lượng để đẩy các electron độc thân của Co
2(AO)

3+

đủ

ghép đôi với nhau tạo


3d trống. Sau khi các electron độc thân ghép đôi, các AO trống lai hoá
2 3
tạo 6(AO) d sp hướng về 6 đỉnh của hình bát diện đều, xen phủ với 6 phối
tư NH3.
2 3
d sp

4s

3d
Co

3+

:

↑↓

↑

4p

↑
NH3

NH3 NH3

NH3

NH3

NH3

Phức [Co(NH3)6]3+ : nghịch từ, spin thấp, có cấu trúc bát diện
Câu 4:
Dựa vào thuyết VB hãy giải thích sự hình thành liên kết phức [CoF6]3Hướng dẫn
3Xét phức [CoF6 ]
7
Co(27): Ar]3d 4S2

Hình 2.1. Dạng hình học của ion phức [CoF6]3-


Phối tư F thuộc trường yếu, không đủ năng lượng để đẩy các electron
độc thâncủa ion Co
3(AO)

3+

ghép đôi. Do vậy, ion Co

3+

dùng 1(AO) 4s +

3 2
4p và 2(AO) 4d tham gia lai hoá tạo 6(AO) sp d và tham gia liên kết với các
phối tư F .
Phức [CoF6]3- có tính thuận từ, spin cao, cấu trúc bát diện.
Nhận xét: [Co(NH3)6]3+ và [CoF6]3Cả 2 phức đều có cấu hình bát diện nhưng với trường phối tư khác
nhau thì ion Co

3+

lai hoá khác nhau: phức [Co(NH3)]

3+

lai hoá 2(AO)d

2 3
bên trong 4s nên gọi là lai hoá trong (d sp ) để phân biệt với lai hoá ngoài
2 2
3(sp d ) là kiểu sư dụng 2(AO)d bên ngoài 4s như phức [CoF6] .
Về khả năng phản ứng của phức bát diện: Xét điều kiện thuận lợi cho sự trao
đổi các phối tư của phức với các ion hay phân tư khác trong dung dịch.
Đối với phức lai hoá ngoài: do (AO)4d trải rộng ra trong không gian,
ơ xa nhân ion trung tâm nên liên kết giữa phối tư và hạt tạo phức yếu, phối
tư có thể tách ra khỏi ion phức nhường chỗ cho các hạt khác trong dung dịch.
Trong trường hợp (AO)d bên trong còn trống, có thể xảy ra sự kết hợp
ion hay phân tư trong dung dịch vào phức và sau đó là sự tách phối tư ra
khỏi phức. Khả năng trao đổi phối tư của phức lai hoá trong thấp hơn so
với phức lai hoá ngoài.
Câu 5:
Dựa vào thuyết VB giải thích liên kết trong ion phức

3[Co(CN)6] Hướng dẫn
7 2
Co(27): [Ar] 3d 4s
3d
Co

3+

:[Ar]3d

6

↑↓ ↑

↑

4s
↑

↑

4p


3+
CN là phối tư trường mạnh nên có sự dồn electron. Ion Co ơ trạng thái lai
2 3
hoá d sp

Co

3+

↑↓ ↑↓ ↑↓

:

CN CN
CN-

CN

-

CN-

CN

-

CN CN

CN-

Co3+
CN-

CN-

CNHình 2.2. Dạng hình học của ion phức [Co(CN)6]

3-

Ion phức không còn electron độc thân nên có tính nghịch từ.
Câu 6:
Dựa vào thuyết VB hãy giải thích sự hình thành liên kết phức
4[Fe(CN)6]
Hướng dẫn
6 2
Fe( Z=26): [Ar]3d 4s
3d
Fe

2+

Fe2
+

:[Ar]3d

6

Phối tư CN

↑↓ ↑

-

↑

4s
↑

4p

↑

được coi là “phối tư trường mạnh” tương tác mạnh với

ion

Khi hình thành phân tư phức, 4e độc thân trên 4 orbitan d ghép đôi vào 2

orbitan và như vậy phân lớp d còn 2 orbitan tự do. Sự tổ hợp 2 obitan này với
2 3
1AO –s và 3 AO- p tạo 6AO – d sp


2 3
2AO-3d + 1AO-4s + 3AO-4p → 6AO-d sp . Nguyên tư Fe trong
42 3
phức [Fe(CN)6] sẽ có lai hoá d sp
2 3
6AO- d sp sẽ xen phủ với các obitan cặp e dư của N trong các phân
tư
CN tạo 6 liên kết cho nhận.


Câu 7:

Giải thích sự hình thành liên kết trong phức [Ag(NH3)2]+
Hướng

dẫn

Ag:
[Kr]4d

10 1
5s

+
10
Ag : [Kr]4d
Lai hoá sp tạo 2AO sp

Sau khi có 2(AO) sp, sẽ xen phủ với 2(AO) chứa đôi electron trên N trong NH3,
hay nói cách khác, cation [Ag(NH3)2]+ tạo thành do 2 liên kết cho nhận giữa
cặp e tự do của NH3 và 2AO lai hoá sp trong của ion Ag+.
Câu 8:
+
Với thành phần [Cr(H2O)2(NH3)2Br2] , ion này có 5 đồng phân hình học, trong
đó 1 đồng phân hình học lại có 2 đồng phân quang học, tất cả các dạng đồng phân
trên đều có cấu tạo bát diện đều.
Áp dụng thuyết lai hóa giải thích hình dạng đó.
Hướng dẫn:
3+
2 3
Ta có ion Cr
có 6 AO lai hóa d sp để nhận 6 cặp e của phối tư và tạo thành

cấu trúc bát diện
2+
Với phức [Cr(H2O)6]
có 4e độc thân
5 1
Cr(24): [Ar]3d 4s
H2O là phối tư trường yếu không có sự dồn e
Cr

2+

:[Ar]3d

4

↑

↑

↑
3d

Câu 11:

↑
4s

4p

+
3Coban tạo ra được các ion phức: [CoCl 2(NH3)4] (A), [Co(CN)6] (B),
3[CoCl3(CN)3] (C).
1.

Viết tên của (A), (B), (C).

2. Theo thuyết liên kết hoá trị, các nguyên tư trong B ở trạng thái lai hoá
nào?
3. Các ion phức trên có thể có bao nhiêu đồng phân lập thể? Vẽ cấu trúc
của chúng.
4. Viết phương trình phản ứng của (A) với ion sắt (II) trong môi trường
axit.
Hướng dẫn:
1) Ion

điclorotetraammincoban(III)

Ion

hexaxianocobantat(III)

Triclorotrixianocobantat(III)
2) Theo thuyết VB các nguyên tư trong B ơ trạng thái lai hóa: CN

-

là phối tư trường mạnh có sự dồn electron trong các obitan.
7 2
Co(27): [Ar] 3d 4s

3+
6
↑↓ ↑↓
Co :[Ar]3d

↑↓
3d

4s

2 3
• Co: lai hoá d sp bát diện
• C lai hóa sp, N lai hóa sp hoặc không lai hóa
3) A và C có 2 đồng phân, B không có đồng phân

4p


+
2+
+
2+
3+
+
4) [CoCl2(NH3)4] + Fe + 4H → Co + Fe + 2Cl + 4NH4
Câu 14:
Vì sao ion Cu

2+

+
có màu còn ion Cu thì không?

Hướng dẫn
Ta có cấu hình electron của:
+
10
Cu :[Ar]3d ↑↓

↑↓

↑↓ ↑↓

↑↓

3d
Cu

2+

9
:[Ar]3d ↑↓

↑↓

↑↓ ↑↓

2+

4p

4s

4p

↑

3d
Ion Cu

4s

có màu vì phân lớp 3d không bão hòa electron, chỉ cần hấp thụ

ánh sáng này nhìn thấy cũng đủ kích thích cho e hóa trị chuyển lên phân mức
năng lượng cao hơn để khi trơ về mức thấp giải phóng năng lượng dưới dạng
bức xạ nhìn thấy (có màu).
+
10
Ion Cu không màu vì phân lớp 3d đã bão hòa electron (3d ), ánh
sáng
nhìn thấy không đủ kích thích e hóa trị chuyển lên phân mức năng lượng cao
hơn để khi trơ về mức thấp giải phóng năng lượng dưới dạng bức xạ nhìn thấy
(có màu).
Ion Cu

+

không màu vì phân lớp 3d đã bão hòa electron (3d

10

), ánh

sáng
nhìn thấy không đủ kích thích electron hóa trị chuyển lên mức năng lượng cao
hơn mà cần phải hấp thụ ánh sáng có năng lượng cao hơn ánh sáng vùng nhìn
thấy. Vì vậy khi trơ về mức thấp, bức xạ được giải phóng ra có bước sóng
ngắn hơn nằm ngoài vùng nhìn thấy (không màu).
Câu 16: Viết công thức cấu tạo và sự hình thành liên kết trong
phân tư Mn2(CO)10:Fe(CO)5
Hướng dẫn