Các nguyên tố chuyển tiếp

CH Chương IX NG IX: CÁC NGUYÊN T nvhoa102@gmail.com CHUYỂN TI P CH NG IX: CÁC NGUYÊN T CHUYỂN TI P N I DUNẢ TÀI LI U I Đ C ĐI M CÁC NGUYểN T CHUY N TI P [1] – Tập 3, Chương 1: trang – 46 Đ c m c u tạo [2] – Chương 10: trang 211 – 232 [4] – Chapter 20: page 665 – 715 Đ c tính chung II PH C CH T Khái niệm chung Lý thuy t tạo ph c Chương IX nvhoa102@gmail.com CH NG IX: CÁC NGUYÊN T CHUYỂN TI P I Đ C ĐI M CÁC NGUYÊN T T CHUY N TI P Đ c m c u tạo Các nguyên tố chuyển tiếp nguyên tố d (có ecuối xếp vào AO (n-1)d) C u hình electron hóa trị c a nguyên t d: Nhóm III C u hình e (n1)d1ns2 Nhóm VII C uhình e Chương IX IV (n1)d2ns2 VIII (n1)d5ns2 (n1)d6,7,8ns2 nvhoa102@gmail.com V VI (n1)d3ns2 (n1)d5ns1 I II (n1)d10ns1 (n1)d10ns2 CH NG IX: CÁC NGUYÊN T CHUYỂN TI P - Số e hóa trị = số e phân lớp s lớp + số e phân lớp d lớp kề lớp = STT nhóm - Có số ngoại lệ cấu trúc e PN VIB, IB, IIB PN VIIIB Đ c tính chung - Chỉ có khả cho e  Chúng kim loại - Có nhiều trạng thái oxihóa dương khác cách đơn vị: từ +1 đến STT nhóm Chương IX nvhoa102@gmail.com CH NG IX: CÁC NGUYÊN T CHUYỂN TI P - Số oxihóa dương cực đại = STT nhóm (Ngoại lệ: Au, Cu) - Hợp chất có trạng thái oxi hóa dương thấp ( 3): kim loại - Hợp chất có trạng thái oxihóa dương cao ( 4): phi kim - Nguyên tố d dễ tạo thành phức chất Chương IX nvhoa102@gmail.com CH NG IX: CÁC NGUYÊN T CHUYỂN TI P II PH C CH T Khái niệm chung Các phân tử, ion kết hợp với tạo PC: CoCl3 + 6NH3 = [Co(NH3)6]Cl3 Fe2+ + 6CN ̅ = [Fe(CN)6]4 BF3 + F- = [BF4]Định nghĩa phức chất (ở trạng thái rắn dung dịch): Phức chất hợp chất nút mạng tinh thể có chứa ion phức tích điện dương hay âm (ion phức) có khả tồn độc lập dung dịch Chương IX nvhoa102@gmail.com CH NG IX: CÁC NGUYÊN T CHUYỂN TI P → Mn2+ →N → Cl- Cấu trúc tinh thể NaCl Chương IX Cấu trúc tinh thể lập phương phức [Mn(NH3)6]Cl2 nvhoa102@gmail.com CH NG IX: CÁC NGUYÊN T CHUYỂN TI P Thành phần phức chất: Ph c ch t Cầu ngoại Ph i tử Cầu nội [M (L)n]đt S PT Ch t tạo ph c Điện tích PC = Đt (M) + n Đt (L) Ví dụ: [Co(NH3)6]Cl3; [Fe(H2O)6]Cl2 Chương IX nvhoa102@gmail.com CH NG IX: CÁC NGUYÊN T CHUYỂN TI P Liên Ệết phức chất: Do tương tác tĩnh điện cho – nhận gồm tương tác nguyên tử trung tâm (M) phối tử (L) Phân loại PC: Cation: [Co(H2O)6]3+ Anion: [Al(OH)4]Trung hòa: [Fe(CO)5]; [Co(NH3)3Cl3] Gọi tên PC : cation + anion ph c hay Chương IX cation ph c + anion nvhoa102@gmail.com CH NG IX: CÁC NGUYÊN T CHUYỂN TI P Tên ion phức: (I), (II) S ph i tử + tên ph i tử + tên chất tạo phức + (s oxh) Phức cation: gọi tên thường 1: mono 2: di Phức anion: gọi tên Latinh + at 3: tri Ph i tử anion: tên anion + o 4: tetra F-: floro Cl-: Cloro OH-: hidroxo 5: penta PT trung hòa: H2O: aqu ; CO: cacbonyl 6: hexa NO: nitrozyl Chương IX NH3: ammin nvhoa102@gmail.com 10 CH NG IX: CÁC NGUYÊN T CHUYỂN TI P Phối trí hình vng: Chương IX nvhoa102@gmail.com 29 CH Các y u t NG IX: CÁC NGUYÊN T nh hưởng đ n : CHUYỂN TI P - Điện tích hạt nhân M (trong phân nhóm) - Số oxi hóa M - Điện trường L: COCN->NO2- > NH3>NCS- > H2O>C2O42->OH->F->SCN->Cl->Br->IMạnh Trung bình Yếu - Số phối trí - Sự phối trí Chương IX nvhoa102@gmail.com 30 CH NG IX: CÁC NGUYÊN T CHUYỂN TI P 1cm-1 = 11,96 J/mol 1eV = 96485 J/mol Chương IX nvhoa102@gmail.com 31 CH NG IX: CÁC NGUYÊN T CHUYỂN TI P C u trúc electron hoá trị c a ion ch t tạo ph c theo thuy t trường tinh th : Xét chất tạo phức: AO tạo liên kết, số e tạo liên kết Xét số phối trí: - bát diện (n =6) - tứ diện (n=4) eg t2g t2g - Xét phức có  mạnh hay yếu:  xếp e vào AO - L yếu (H2O, OH-, F-, Cl-…) : theo qui tắc Hund - L mạnh (CO, CN-, NO2-…) xếp e xong AO thấp lên AO cao Chương IX nvhoa102@gmail.com eg 32 CH NG IX: CÁC NGUYÊN T CHUYỂN TI P Ví dụ: Xét cấu hình electron hóa trị phức [CoF6]3- theo thuyết trường tinh thể Co: 3d74s2  Co3+: 3d6 Số e- hóa trị eg Số phối tử  trường bát diện t2g Phối tử F-  trường bát diện yếu: xếp e- theo qui tắc Hund   Chương IX   eg  nvhoa102@gmail.com t2g 33 CH NG IX: CÁC NGUYÊN T CHUYỂN TI P Xét cấu hình electron hóa trị phức sau theo thuyết trường tinh thể: [Fe(H2O)6]3+ [Co(H2O)6]2+ Zn(NH3)4]2+ Chương IX [Fe(CN)6]3[NiCl4]2[Cu(CN)3]2nvhoa102@gmail.com [Cr(CN)6]3[Ni(CN)4]2[Ag(NH3)2]+ 34 CH NG IX: CÁC NGUYÊN T Màu sắc c a ph c ch t:  d  Ion Ti3+ tự Chương IX CHUYỂN TI P d  = 2,48 eV Ion [Ti(H2O)6]3+ màu tím nvhoa102@gmail.com 35 CH NG IX: CÁC NGUYÊN T CHUYỂN TI P 2.3 Thuy t orbital phân tử MO Cơ sở: Phức chất : thể thống gồm M L  Khảo sát sở cấu trúc electron M L  Liên k t M L tạo thành che ph hóa trị hóa trị c a chúng Chương IX nvhoa102@gmail.com 36 CH NG IX: CÁC NGUYÊN T Phức bát di n khơng có liên Ệết  : CHUYỂN TI P nS [ML6]n+ np (n-1)d Chương IX nvhoa102@gmail.com 37 CH NG IX: CÁC NGUYÊN T MO [CoF6 CHUYỂN TI P MO [Co(NH3)6]3+ ]3- Co3+ Co3+ 6F- Chương IX 6NH3 Ph c bát diện khơng có liên k t  nvhoa102@gmail.com 38 CH NG IX: CÁC NGUYÊN T CHUYỂN TI P Phức bát di n có liên Ệết  bổ sung: Đi u kiện: Các AO t2g Mn+ có tính đối xứng với obital L Các obital L có khả che phủ với AO t2g: MO  * AO p d Chương IX nvhoa102@gmail.com 39 CH NG IX: CÁC NGUYÊN T CHUYỂN TI P   obital L có lượng cao AO t2g Mn+  tương tác*  cho M L * *  xy=  xz=  yz *x2-y2=*z2 xy= xz = yz x2-y2=z2 Chương IX nvhoa102@gmail.com 40 CH NG IX: CÁC NGUYÊN T CHUYỂN TI P   obital L có lượng thấp AO d Mn+  tương tác  cho – nhận M L *x2-y2= *z2 *xy= *xz= *yz xy= xz = yz x2-y2= z2 Chương IX nvhoa102@gmail.com 41 CH NG IX: CÁC NGUYÊN T CHUYỂN TI P 1.Gọi tên phức chất sau: [Zn(OH)4]2- [Al(OH)4]- [CuCl2]- [AuCl4]- [Co(NH3)6]2+ [Fe(H2O)6]2+ [Ni(H2O)6]2+ [Fe(H2O)6]SO4 K4[FeF6] K3[Cr(OH)6] 2.Vi t công thức phức chất sau: Ion hexa xyano ferat (II) Hexa aquo crom (II) sunfat Kali hexa floro ferat (II) Kali hexa xiano ferat (III) Ion tetra hidroxo cuprat (II) Kali hexa hidroxo ferat (III) Natri tetra cloro cobanat (II) Hexa ammin niken (II) clorua Chương IX nvhoa102@gmail.com 42 CH NG IX: CÁC NGUYÊN T CHUYỂN TI P Cho bi t độ tan c a AgI dung dịch NH3 1M Bi t Kb [Ag(NH3)2]+ = 108, TAgI = 8,3.10-17 Xác định th điện cực c a Ag+/Ag cho NaCN vào dung dịch Ag(NO3)2 1M Bi t 0Ag+/Ag = 0,8V [Ag(CN)2]- = 7,8.1019 (ĐS: - 0,37 V) 5.Xét tạo thành ph c theo thuy t trường tinh th , MO [Cr(H2O)6]2+ [Co(CN)6]3- [Fe(H2O)6]3+ [Mn(CN)6]4- [Cr(NH3)6]2+ [Fe(CN)6]4- [MnF6]4- [FeCl4]2- Cho bi t từ tính c a ph c? Chương IX nvhoa102@gmail.com 43 ... electron hoá trị c a ion ch t tạo ph c theo thuy t trường tinh th : X? ?t ch? ?t tạo phức: AO t? ??o liên k? ?t, số e t? ??o liên k? ?t X? ?t số phối trí: - b? ?t diện (n =6) - t? ?? diện (n=4) eg t2 g t2 g - X? ?t phức có... NG IX: CÁC NGUYÊN T CHUYỂN TI P Lý thuy t tạo ph c 2.1 Thuy t liên k t hóa trị VB Cơ sở: t? ?ơng t? ?c cho – nhận Cặp e hóa trị t? ?? L AO hóa trị t? ?? M [CoF6]3- : phức b? ?t diện, thuận t? ?? Co: 3d74s2 ... NGUYÊN T CHUYỂN TI P T? ?n latinh m t số kim ệo i anion muối phức: Be – berilat Cu – cuprat Fe – ferat B – borat Ag – acgentat Co – cobantat Al – aluminat Au – aurat Ni – nikelat Sn – stanat Zn –