CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PHỨC CHẤT

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.