Bài 8. Liên kết và cấu tạo của phức chất

CH tr 40

Trong phức chất [ML_n], các phối tử L sắp xếp xung quanh nguyên tử trung tâm M tạo ra các dạng hình học khác nhau. Vậy, sự hình thành liên kết trong phức chất tứ diện và phức chất bát diện được giải thích như thế nào theo thuyết liên kết hoá trị?

Phương pháp giải:

Dựa vào liên kết trong phức chất.

Lời giải chi tiết:

Theo thuyết liên kết hoá trị, liên kết trong phức chất có dạng hình học tứ diện được hình thành từ sự cho cặp electron chưa liên kết của phối tử vào các orbital lai hoá sp³ trống của nguyên tử trung tâm.

Theo thuyết liên kết hoá trị, liên kết trong phức chất có dạng hình học bát diện ( còn được gọi là phức chất bát diện) được hình thành từ sự cho cặp electron chưa liên kết của phối tử đến các orbital lai hoá d²sp³ hoặc sp³d² trống của nguyên tử trung tâm.

CH tr 41 CH1

Xác định nguyên tử trung tâm và kiểu lai hoá của nó trong phức chất [Zn(NH₃)₄]²⁺ có dạng hình học tứ diện và phức chất [CoF₆]^3-.

Phương pháp giải:

Dựa vào liên kết trong phức chất.

Lời giải chi tiết:

Phức chất [Zn(NH₃)₄]²⁺ 

+ Nguyên tử trung tâm: Zn²⁺

+ Kiểu lai hóa : sp³

     Phức chất [CoF₆]^3-.

+ Nguyên tử trung tâm: Co³⁺

+ Kiểu lai hóa : sp³d²

CH tr 41 CH2

Phức chất [CoCl₂(en)₂]⁺ có cấu tạo như sau:

a) Chỉ ra các phối tử trong phức chất trên và dung lượng phối trí của chúng.

b) Chỉ ra nguyên tử trung tâm trong phức chất trên và số phối trí của nó.

c) Nguyên tử trung tâm trong phức chất trên đã nhận cặp electron từ nguyên tử nào của các phối tử?

d) Nêu dạng hình học của phức chất trên.

Phương pháp giải:

Dựa vào liên kết trong phức chất.

Lời giải chi tiết:

a) Phối tử Cl, dung lượng phối trí là 1.

Phối tử ethylenediamine, dung lượng phối trí là 2.

b) Nguyên tử trung tâm trong phức chất: Co, số phối trí là 6.

c) Nguyên tử trung tâm trong phức chất trên nhận cặp electron từ nguyên tử N và Cl của phối tử.

d) Dạng hình học của phức chất là: bát diện.

CH tr 42

Biết phức chất [NiCl₄]^2- có dạng hình học tứ diện.

a) Xác định nguyên tử trung tâm và số phối trí của nguyên tử trung tâm.

b) Trình bày sự hình thành liên kết trong phức chất [NiCl₄]^2- theo thuyết liên kết hoá trị, biết Ni có Z=28.

Phương pháp giải:

Dựa vào sự hình thành liên kết trong phức chất tứ diện

Lời giải chi tiết:

Nguyên tử trung tâm: Ni²⁺, số phối trí của nguyên tử trung tâm: 4

Nguyên tử trung tâm là Ni²⁺ có cấu hình [Ar]3d⁸. Để tạo ra dạng hình học tứ diện thì nguyên tử trung tâm Ni²⁺ lai hoá sp³, bốn phối tử Cl cho cặp electron chưa liên kết của nguyên tử Cl vào bốn orbital lai hoá sp³ trống của Ni²⁺, tạo thành bốn liên kết.

CH tr 43 CH1

Dự đoán dạng hình học của phức chất [Ti(H₂O)₆]³⁺ và kiểu lai hoá của nguyên tử trung tâm trong phức chất, biết Ti có Z=22.

Phương pháp giải:

Dựa vào sự hình thành liên kết trong phức chất bát diện.

Lời giải chi tiết:

Nguyên tử trung tâm Ti³⁺ có cấu hình electron: [Ar]3d¹

Dự đoán hình học: hình học bát diện

Kiểu lai hoá: d²sp³

CH tr 43 CH2

Mô tả sự hình thành phức chất [FeF₆]^3- theo thuyết liên kết hoá trị. Biết Fe có Z=26.

Phương pháp giải:

Dựa vào sự hình thành liên kết trong phức chất bát diện.

Lời giải chi tiết:

Ion trung tâm của phức chất là: Fe³⁺

Cấu hình electron của Fe³⁺: [Ar]3d⁵

Để tạo ra dạng hình học bát diện, nguyên tử trung tâm Fe³⁺ lai hoá sp³d² , 6 phối tử F^- cho cặp electron chưa liên kết vào 6 orbital lai hoá sp³d² trống của Fe³⁺ tạo thành 6 liên kết.

CH tr 43 HĐ

Biểu diễn dạng hình học của phức chất tứ diện [NiCl₄]^2- và phức chất bát diện [Fe(H₂O)₆]³⁺.

Phương pháp giải:

Dựa vào một số đồng phân cơ bản của phức chất.

Lời giải chi tiết:

Dạng hình học của phức chất tứ diện [NiCl4]2-	Dạng hình học của phức chất bát diện [Fe(H2O)6]3+.

CH tr 44

Xét phức chất vuông phẳng có nguyên tử trung tâm M và hai loại phối tử A,B. Cả A và B đều có dung lượng phối trí là 1.

1. Viết các công thức hoá học có thể có của phức chất (bỏ qua điện tích của phức chất).

2. Biểu diễn dạng hình học có thể có của các phức chất.

Phương pháp giải:

Dựa vào một số đồng phân cơ bản của phức chất.

Lời giải chi tiết:

1. CTHH: MA₂B₂, MAB₃,MA₃B

2. Biểu diễn dạng hình học

MA2B2		MAB3	,MA3B

CH tr 45 CH1

Cho các phức chất sau: [Ag(NH₃)₂]⁺, [ZnCl₄]^2-, [Ni(CN)₄]^2-, [PtCl₂(NH₃)₂] ( vuông phẳng).

a) Phức chất nào có đồng phân cis-, trans-?

b) Vẽ đồng phân cis-, trans- ( nếu có) của mỗi phức chất. 

Phương pháp giải:

Dựa vào một số đồng phân cơ bản của phức chất.

Lời giải chi tiết:

a) Phức chất có đồng phân cis là: [ZnCl₄]^2-, [Ni(CN)₄]^2-, [PtCl₂(NH₃)₂]

b) Phức chất có đồng phân trans là: [Ag(NH₃)₂]⁺

CH tr 45 CH2

Cho phức chất: [Ni(NH₃)₆]²⁺ và [PdCl₂(NH₃)₄].

a) Phức chất nào có đồng phân cis-, trans-?

b) Vẽ đồng phân cis-, trans- (nếu có) của mỗi phức chất.

Phương pháp giải:

Dựa vào một số đồng phân cơ bản của phức chất.

Lời giải chi tiết:

a) Phức chất có đồng phân cis: : [Ni(NH₃)₆]²⁺ và [PdCl₂(NH₃)₄].

Phức chất có đồng phân trans: [PdCl₂(NH₃)₄].

b) Hình học của phức chất có đồng phân cis: : [Ni(NH3)6]2+	Hình học của phức chất có đồng phân cis, trans: [PdCl2(NH3)4].

CH tr 46

Phức chất (A) và phức chất (B) có cấu tạo như sau:

Hãy chỉ ra sự khác nhau về cấu tạo của hai phức chất này.

Phương pháp giải:

Dựa vào đồng phân liên kết.

Lời giải chi tiết:

Hình A: phối tử NO₂^- liên kết với Co qua nguyên tử N

Hình B: phối tử NO₂^- liên kết với Co qua nguyên tử O