Hãy dự đoán xem ở vùng khả kiến ion MnO4 hấp thụ bước sóng dài hơn hay ngắn hơn so với ion CrO4 , biết rằng năng lượng của chuyển mức kèm chuyển điện tích có liên quan đến thế khử
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (562.72 KB, 72 trang )
3.
Giải thích nguyên nhân gây ra cường độ bé của các giải hấp thụ,
gây ra màu yếu của [Mn(H2O)6]2+
Hướng dẫn
Ion MnO4- có màu tím, còn ion CrO4 có màu vàng 2-đậm. Những ion
1.
đó theo thuyết trường tinh thể cũng được xem là những phức chất của kim loại
chuyển tiếp. Cường độ màu lớn của chúng không thể sinh ra bởi sự chuyển dời
electron d-d vì trong trường hợp này, ion trung tâm là Mn 7+ hay Cr6+ (không có
electron d). Theo thuyết MO, màu đậm đó sinh ra bởi sự chuyển dịch e từ phối tử
O đến nguyên tử trung tâm Mn hay Cr làm thay đổi điện tích của chúng và sự
chuyển đổi như vậy được gọi là sự chuyển điện tích. Khi nhận năng lượng của
bức xạ, eπ định chỗ chủ yếu ở các nguyên tử ôxi trong ion MnO 4- hay ion CrO4
2- chủ yếu ở nguyên tử kim loại
chuyển dời đến obitan phân tử π d trống định chỗ
Mn hay Cr. Sự chuyển dời này không bị ngăn cấm bởi quy tắc lọc lựa của hóa
học lượng tử nên dải hấp thụ có cường
độ lớn cho màu đậm.
- CrO .
2. MnO4 hấp thụ bước sóng dài hơn
4
3.
Cường độ hấp thụ bé của các dải hấp thụ gây ra màu yếu của ion
[M(H2O)6]2+, điều này có liên quan với độ bền cao của cấu hình electron 3d 5, vi
phạm quy tắc: độ bội, quy tắc Laport, tính đối xứng trong trường bát diện.
Câu 36:
Phổ hấp thụ của [Cu(H2O)6]2+ cũng chỉ có một cực đại hấp thụ ở
12500cm-1. Tại sao khi chuyển từ [Ti(H2O)6]3+ sang [Cu(H2O)6]2+ lại có sự
chuyển dịch phổ hấp thụ như vậy?
Hướng dẫn
Phổ hấp thụ của [Cu(H2O)6]2+ cũng chỉ có một cực đại hấp thụ ở 12500cm1
.
Các ion Cu2+ chỉ có điện tích 2+ nên hút các phối tử yếu hơn Ti3+. Ảnh
hưởng của phối tử đến các mây điện tích các electron d sẽ giảm đi nên năng
lượng tách nhỏ hơn trường hợp Ti3+. Do đó bức xạ chuyển sang vùng có bước
sóng dài.
Câu 37: (Bài chuẩn bị icho 39th)
Trong lịch sử đã có vài công thức chế tạo mực để viết mật mã và hầu
hết trong số chúng đều dựa trên những tính chất của muối coban (II). Do
có màu hồng nhạt nên mực coban sẽ trở nên không màu khi viết lên giấy.
Tuy nhiên khi đun nóng thì những dòng chữ màu xanh sáng sẽ xuất hiện.
Chúng ta cũng biết được một số ứng dụng của muối coban (II) cũng
phụ thuộc vào sự biến đổi màu như trên. Những viên silica-gel có thêm
vào muối Co(II) có màu xanh sáng trong các thiết bị làm khô sẽ nhanh
chóng trở thành màu hồng khi đã hút nước. Đây chính là tín hiệu để tiến
hành hoạt hóa lại silica-gel (làm khô lại vì nó hấp thụ quá nhiều nước).
Đơn giản hơn thì một tờ giấy có tẩm muối CoCl2 bão hòa sẽ chuyển
thành màu xanh trong không khí khô do có sự hình thành CoCl2·4H2O,
và lại chuyển về màu hồng của CoCl 2·6H2O trong môi trường ẩm ướt.
Như vậy tờ giấy có thể đóng vai trò như một vật chỉ thị trong các ẩm kế
(dụng cụ xác định độ ẩm)
1.
Sử dụng các giá trị nhiệt động cho ở bảng dưới hãy xác định
ngưỡng độ ẩm (%) mà ẩm kế có thể phát hiện được.
Hợp chất
CoCl2.6H2O(tt)
CoCl2.4H2O(tt)
HO
2
(l)
2
(k)
HO
�
�
-∆f����, KJ/mol
2113.0
����, J/(molK)
346.0
1538.6
211.4
285.8
70.1
241.8
188.7
Sự chuyển màu từ ”hồng (thỉnh thoảng tím) ↔ xanh da trời” được
mô tả ở trên được giải thích do có sự xây dựng lại kiểu phối trí quanh ion
Co2+: từ bát diện (octahedral) ↔ tứ diện (tetrahedral). Ở câu trên thì sự
chuyển
cấu
trúc
xảy
ra
giữa
các
chất [Co(H2O)6]oct2+↔
[Co(H2O)4]tetr2+. Như một quy luật, các hợp chất có kiểu phối trí tứ diện
đều ít bão hòa hơn so với bát diện. Tuy nhiên bây giờ ta sẽ thử so sánh
điều này đối với phức tứ diện và bát diện trong các hợp chất Co2+
2. Để hiểu được lý do về tính chất thì chúng ta hãy so sánh các phức:
a) [Cr(H2O)6]3+ và [Cr(H2O)4]3+,
b) [Co(H2O)6]2+ và [Co(H2O)4]2+.
Vẽ giản đồ tách mức năng lượng của ion trung tâm theo lý thuyết
trường tinh thể. Chỉ ra sự tách mức năng lượng trong các obitan 3d của
kim loại; chỉ ra thông số tách mức năng lượng các obitan d: ∆. Đố i với
mỗi ion trên hãy cho biết cấu hình electron có mặt ở phân lớp obitan d
của kim loại. Tính năng lượng bền hóa trường tinh thể (CSFE) của mỗi
ion , so sánh và rút ra kết luận.
Hướng dẫn
Phức [Co(H2O)6]2+ và [Co(H2O)4]2+.
Co2+: [Ar]3d7
H2O là phối tử trường yếu không có sự dồn
e Cấu hình e trong phức t2g4eg2
Cr(24): [Ar]3d6
Cr3+: [Ar]3d3
H2O là phối tử trường yếu không có sự dồn e
a) CFSE ([Cr(H2O)6]3+) = –6/5 ∆o = –1.2∆o;
