TỔNG HỢP TÀI LIỆU PHỨC CHẤT

PHỨC CHẤT


Cấu trúc electron_đặc điểm liên kết



cấu hình electron: (n-1)d



Dễ nhường e nên nguyên tố d là kim loại.



Lớp vỏ e ngoai cùng chưa bảo hòa, ns và (n-1)d có mức năng lượng gần bằng nhau nên dể

1-10

ns

1-2

hình thành liên kết hóa học.



Nguyên tố d có nhiều số oxh, thấp nhất là 2 ( trừ 1B).



Tính chất nguyên tố thây đổi trong giơi hạn rộng.


Cấu trúc electron_đặc điểm liên kết

Số oxh thấp

Nguyên tố s, p cùng số

(1,2,3)

oxh

Số oxh cao

Phi kim cùng phân nhóm

Có khả năng tạo phức phong phú, hóa học phức chất.


Quy luật biến thiên tính chất.
Số oxh bền và số oxh dương phụ thuộc vào vị trí của nhóm trong dãy nguyên tố.



x 1-2
Nguyên tố d sớm: (n-1)d ns
x≤ 5 đạt đến oxh dương cao nhất bằng với số thứ tự của
nhóm.
Ví dụ: Cr phân nhóm 6B: số oxh bền +3

số oxh dương cao nhất +6



x 1-2
Nguyên tố d muộn: (n-1)d ns
x > 5 chỉ số oxh thấp hơn số thứ tự của nhóm.
Ví dụ: Fe phân nhóm 8B: số oxh +2,+3


Quy luật biến thiên tính chất.



Các hợp chất ở số oxh thấp của nguyên tố d sớm là những chất khử mạnh.

Ví dụ: các hợp chất Ti (+2), Ti (+3),V (+3)



Các hợp chất ở số oxh dương của nguyên tố d muộn là những chất oxh mạnh.

Ví dụ: các hợp chất Cr (+6), Mn(+7)


1. KHÁI NIỆM VỀ PHỨC CHẤT
Định nghĩa
Phức chất: một số ion kim loại có thể kết hợp với các anion hay phân tử trung hoà tạo ra
những tổ hợp mới gọi là các phức chất.

Theo lewis phức chất là sản phẩm của axit –baz:



Axit là một ion kim loại trung tâm có vân đạo hóa trị trống.



Baz là các tiểu phân có điện tử tự do gọi là ligand (phối tử)


Sự phân bố các e vào các AO của các nguyên tố chuyển tiếp chu kì 4
Nguyên tố

Table 23.1

Phân bố e vào AO

Số e không ghép đôi


Cấu tạo của phức chất
Công thức tổng quát: [MLx]nXn
Ví dụ

[Ag(NH3)2]Cl
Cầu ngoại
Ion trung tâm

Phối tử

Cầu nội

Các hợp chất trung hòa về mặt điện tích
Liên kết giữa ion ngoại cầu và phức là liên kết ion


•

KL chuyển tiếp đóng vai trò như axit Lewis

•

Hình thành phức/ ion phức
Fe
Axit Lewis

3+

3(aq) + 6CN (aq) → Fe(CN)6 (aq)

Bazo Lewis

Ion phức

2+
2+
Ni (aq) + 6NH3(aq) → Ni(NH3)6 (aq)
Axit Lewis

Bazo Lewis

Ion phức

Phức chất bao gồm một ion kim loại liên kết với một hay nhiều phân tử hay anion
Axit Lewis = Kim loại = Trung tâm liên kết phối trí
Bazơ Lewis = phối tử = phân tử/ion liên kết cộng hóa trị với kim loại trong phức


2. Cấu tạo của phức chất

Số phối trí: số liên kết σ được hình thành giữa ion trung tâm và phối tử.

n
M +

Cu

Ag

Au

Mn

Fe

+

+

+

2+

2+

SPT

n
M +

2,4

Fe

2

Cu

2,4

Zn

4,6

Cr

6

Co

Số phối trí phụ thuộc vào nhiều yếu tố
Dự đoán số phối trí không phải là việc đơn giản

3+

2+

2+

3+

3+

SPT

4,6

4,6

4,6

6

6


3. DANH PHÁP PHỨC CHẤT
Nguyên tắc chung: Gọi cation trước, anion sau

[số phối tử - tên phối tử( ligand] - [tên NTTT- (số oxh)]
Số phối tử:
Số lương phối tử

1

2

3

4

5

6

mono

di

tri

tetra

penta

hexa

Nếu phức có nhiều phối tử thì
Đọc tên thứ tự A,B,C

Theo thứ tự là anion, phân tử trung hòa rồi cation


Tên phối tử
- Nếu phối tử là anion : tên của anion + O

CH COO
3
F

-

OH

-

- aceto

CN

- Floro

O

Hidroxo

H

-

2-

- ciano
- oxo
- hidriđo

- Nếu phối tử là phân tử trung hòa = tên của phân tử

C2H4 etylen
Chú ý

NH3 - ammin

H2O – aqua

C5H5N pyriddin

NO - nitrozil

CO - cacbonil


*Nguyên tử trung tâm và số oxi hóa

- Nguyên tử trung tâm ở trong cation phức:
tên nguyên tử + số La Mã viết trong ngoặc đơn
- Nguyên tử trung tâm ở trong anion phức:
tên nguyên tử + AT + số La mã + ngoặc đơn chỉ số oxh
- Nếu phức là axit thì thay đuôi AT bằng IC

Ví dụ
[Co(NH3)6]Cl3
[Pt (NH3)4Cl2]SO4
K4[Fe(CN)6]
H[AuCl4]

Hexamin coban (III) clorua
dicloro tetramin platin (IV) sunfat

Kali hexacyanoferat (II)
axit tetracloruauric (III)


Tên latinh cùa một số ion trong phức chất
kKim loại

tên KL trong phức anion

Kim loại

tên KL trong phức anion

Sắt

Ferrat

Kẽm

Zincat

Đồng

Cuprat

Vàng

Aurat

Bạc

argentat

Thủy ngân

mercurrat


[Co(H 2 O)5Cl]Cl 2

Cloropentanaaquacoban(III)clorua

[Cu(NH 2 CH 2CH 2 NH 2 ) 2 ]SO 4

Bisetylenđiammin đồng (II)sunfat.

[Ni(NH 2 CH 2 CH 2 NH 2 )3 ]Br2

trisetylenđiammin niken (II)bromua.

[Co(NH 3 )5 NO 2 ]Cl 2

Na 4 [Ni(C 2O 4 )3 ]

Natri trisoxalatonikenlat(II)

Na 2 [Ru(NH 3 )5Cl] Natri pentaamminclororuthenat (III)
Na 3[Ag(S2 O3 ) 2 ]

Natri ditiosunfatoargentat (I)


2. Cấu tạo của phức chất

tứ diện

SPT = 4

vuông phẳng

Bát diện

Chóp tứ phương

SPT = 6

Lưỡng chóp tam giác


Hình dạng của phức
Số phối trí

hình dạng

4
Tứ diện
(phần lớn)

Ví dụ: [Zn(NH3)4]

2+

, [FeCl4]

Vuông phẳng
(đặc trưng cho kim loại có 8 AO d)

Ví dụ: [Ni(CN)4]

2-


Hình dạng của phức
Số phối trí

hình dạng

6

3Ví dụ: [Co(CN)6]

Bát diện

4. ĐỘ BỀN PHỨC CHẤT
Gọi M là ion trung tâm, L là phối tử

M +

nL ⇔

MLn

Kcb =

MLn
= Kb
[ M ][ L] n

Hằng số bền của phức chất Kb
+ L

⇔ ML

K1

ML + L

⇔ ML2

K2

M

⇒ Kb = K1.K2...Kn

………

MLn-1 + L ⇔ MLn

Kn
K

kb

=

1
Kb

Hằng số bền của phức chất càng lớn phức càng bền

⇒ Hàng số không bền


CÁC THUYẾT LIÊN KẾT TRONG PHỨC CHẤT



THUYẾT LIÊN KẾT CỘNG HÓA TRỊ



THUYẾT TRƯỜNG TINH THỂ



THUYẾT OBITAL PHÂN TỬ (MO)


5.THUYẾT TRƯỜNG TINH THỂ




NTTT và phối tử là những điện tích điểm
Phức chất được hình thành do tương tác tĩnh điện của chúng nên chỉ lưu ý đến ảnh hưởng
của trường tĩnh điện gây ra bởi các phối tử đến năng lượng AO d của NTTT



Trong nguyên tử hay ion tự do cả năm orbital d đều có cùng một mức năng lượng như
nhau (suy biến).


Thuyết trường tinh thể
trường bát diện
Các mức năng lượng AO-d

dz2

dx2- y2

_ _

_ _ _
E

Ion kim loại tự do

_____
Các AO-d

dxy

dxz

Ion kim loại trong phức bát diện

dyz


Sự tách mức năng lượng trong trường tinh thể

dz2

dx2- y2

được xác định nhờ nguyên tử trung tâm (ion kim loại) và phối

∆

tử

dxy

dxz

dyz


Fig. 22.17

t2g (d)

eg (d)


5.THUYẾT TRƯỜNG TINH THỂ



Khi tạo phức, các vân đạo d ở trạng thái suy biến của electron ban đầu dưới tác dụng của các
phối tử sẽ tách ra thành các mức năng lượng khác nhau



Các AO nào đứng trên cùng 1 phương với phối tử sẽ chịu sự đẩy của điện tích âm của phố tử nhiều
hơn có năng lượng cao