Bài giảng hóa sinh vô cơ121118

BÀI GIẢNG
HÓA VÔ CƠ SINH HỌC
(Bioinorganic Chemistry)
PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH THÀNH
1


Phức Chất và Nguyên Tố Vi
Lượng Trong Y Dược


A. Phức Chất
1. Định nghĩa: Phức chất là
hợp chất ở nút mạng
tinh thể có chứa các
ion phức tạp tích điện
tích dương hay âm hay
phân tử trung hòa
(phân tử phức)
có
khả năng tồn tại độc


Cấu tạo phức chất
Phức chất có : cầu nội và cầu
ngoại
Cầu nội có: chất tạo phức và
phối tử
Có phức chất không có cầu ngoại
Ví dụ 1:

Na3[Fe(CN)6] có:
*Cầu nội : [Fe(CN)6]3*Cầu ngoại: Na+
[Fe(CN)6]3- gồm có:
*Chất tạo phức: Fe3+
*Phối tử: CN-


Cấu tạo phức chất
Ví dụ 2:

Ví dụ 3:

[Cu(NH3)4](OH)2 có:
* Cầu nội : [Cu(NH3)4]2+
* Cầu ngoại : OH[Cu(NH3)4]2+ gồm có:
* Chất tạo phức: Cu2+
* Phối tử: NH3
Fe(CO)5 không có cầu ngoại
Fe(CO)5 gồm có:
* Chất tạo phức: Fe
* Phối tử: CO


2. Liên kết hóa học trong phức chất 
• Thuyết liên kết hóa trị (VB)
• Thuyết trường tinh thể (T.T.T)
• Thuyết obital phân tử (MO)


2.1. Thuyết liên kết hóa trị (VB)

• Phức chất được hình thành nhờ
liên kết cộng hóa trò cho nhận giữa chất tạo phức và
phối tử
• + Sự phân bố có tính đối
xứng cao của các phối tử xung
quanh chất tạo phức do trạng
thái lai hóa của các orbital
hóa trò của chất tạo phức.


Thuyeỏt lieõn keỏt hoựa trũ
Phc hexafloridocobaltat(III)
Cu hỡnh : baựt dieọn
Tớnh cht t: Thun t
Mu sc ion phc: xanh lụ


Thuyeát lieân keát hoùa trò
Phức hexafloridocobaltat(III)
Giaûi thích theo thuyeát lieân keát
hoùa trò:


Thuyết liên kết hóa trò
Phức hexaammincobalt(III)
Cấu hình: bát diện
Tính chất từ: Nghịch từ
Mầu sắc ion phức: màu vàng

Thuyeát lieân keát hoùa trò
Phức hexaammincobalt(III)
Giaûi thích theo thuyeát lieân keát hoùa trò:


Thuyết liên kết hóa trò
Phức tetracarbonylnikel(0)

Cấu hình: Tứ diện
Tính chất từ : Nghịch từ
Màu sắc: không màu


Thuyeát lieân keát hoùa
trò
Phức tetracarbonylnikel(0)

Giaûi thích theo thuyeát lieân keát hoùa trò:


Thuyết liên kết hóa trò
Phức tetracloridonikelat(II)

Cấu hình: Tứ diện
Tính chất từ: Thuận từ
Màu sắc: Không màu


Thuyeát lieân keát hoùa trò
Phức tetracloridonikelat(II)

Giaûi thích theo thuyeát lieân keát hoùa trò:


Thuyết liên kết hóa trò
tetracloridoplatinat(II)
Cấu Phức
hình: Hình
vuông
Tính chất từ: Nghịch từ
Màu sắc: Đỏ sậm


Thuyeát lieân keát hoùa trò
Phức tetracloridoplatinat(II)

• Giaûi thích theo thuyeát lieân keát hoùa trò:


Thuyết liên kết hóa trò
• Đánh giá:
Thuyết liên kết hóa trò giải thích
được:
- Số phối trí của phức
- Cấu hình không gian của phức
- Tính chất từ của phức


2.2. Thuyết trường tinh thể
Nội dung thuyết trường tinh thể

• Phức chất được tạo thành nhờ tương
tác tónh điện giữa chất tạo phức và
phối tử
• Tương tác tĩnh điện giữa chất tạo phức và phối
tử có thể làm thay đổi cấu trúc
electron hóa trò của chất tạo phức.


Khảo sát phức bát diện
theo thuyết trường tinh thể
• Phức phức bát diện [CoF6]3- , thuận từ, màu xanh lơ


Khảo sát phức bát diện
theo thuyết trường tinh thể
Ion Co3+ có cấu hình 3d64s04d0
5 orbital 3d của Co3+ gồm:
• 2 orbital 3dx2-y2 và 3dz2 có mật độ
electron phân bố theo trục tọa độ


Khảo sát phức bát diện
theo thuyết trường tinh thể
• 3 orbital 3dxy, 3dyz và 3dxz có mật độ electron
phân bố giữa các trục tọa độ


Khảo sát phức bát diện
theo thuyết trường tinh thể
Do đó các orbitan 3dx2-y2 và 3dz2

tương tác với các ion F- mạnh hơn các
orbitan 3dxy, 3dyz và 3dxz. Kết quả 5
orbitan 3d tách thành hai mức năng
lượng d (eg) (chứa các orbitan và )
và d (t2g) (chứa các orbitan 3dxy,
3dyzvà 3dxz) theo giản đồ sau:


Khảo sát phức bát diện
theo thuyết trường tinh thể


Khảo sát phức bát diện
theo thuyết trường tinh thể
•  B = Edγ - Ed là thông số tách trường
tinh thể phức bát diện
• Phức [CoF6]3- có  B = 1,61 eV.
• Khi có ánh sáng chiếu qua, electron
hấp phụ năng lượng 1,61eV và nhảy
từ mức dε(t2g) lên mức dγ(eg). Năng
lượng này ứng với bước sóng màu
đỏ, vì vậy phức hexafluoridocobaltat(III)
có màu xanh da trời.