Bài giảng hóa học phức chất

HOÁ HỌC PHỨC CHẤT Edited by Ph Dr Nguyen Hoa Du Inorganic Chemistry Department Faculty of Chemistry Vinh University Quy tắc Tắt điện thoại di động/không để chuông reo Giữ trật tự Đọc trước đến lớp Làm tập/thảo luận thoải mái Email: 1/27/2023 Dr.Ng.H.Du - Inorg.Chem.Div Nội dung học phần ◼ Chương Mở đầu ◼ Chương Đồng phân phức chất – Phân loại phức chất ◼ Chương Các thuyết liên kết phức chất ◼ Chương Tính chất phức chất ◼ Chương Giới thiệu số phương pháp nghiên cứu phức chất 1/27/2023 Dr.Ng.H.Du - Inorg.Chem.Div Tài liệu tham khảo ◼ ◼ ◼ ◼ ◼ ◼ ◼ 1/27/2023 Nguyễn Đình Thng Hố học hợp chất phối trí ĐHSP Vinh, 1996 F.B Glinkina, N.G Kliutnicov Hoá học phức chất Nxb GD- H,1981 Lờ Chớ Kiờn Hoỏ học phức chất ĐHQG Hà nội, 2006 Trần Thị Bỡnh Cơ sở Hoỏ học Phức chất Hồng Nhâm Hố vơ cơ- tập Nxb GD-H, 2000 A Cotton, G Wilkinson Cơ sở hố học vơ - tập Nxb ĐH-THCN,1985 Michael Moris Coordination Chemistry Reviews Elsevier, 1998 Dr.Ng.H.Du - Inorg.Chem.Div Mục đích mơn học ◼ Cung cấp kiến thức hoá học phức chất (các hợp chất phối trí), bao gồm: Các khái niệm phức chất, danh pháp; Cấu trúc hình học hay hố lập thể, đồng phân phức chất; cách phân loại phức chất; Sử dụng thuyết liên kết hoá học phức chất để giải thích dự đốn cấu tạo, tính chất; Các tính chất phức chất; Các ứng dụng phức chất; ◼ 1/27/2023 Các phương pháp nghiên cứu phức chất Dr.Ng.H.Du - Inorg.Chem.Div Galileo Galilei (1564 - 1642) ◼“ 1/27/2023 Ta dạy người khác điều Ta giúp họ khám phá có sẵn họ ” Dr.Ng.H.Du - Inorg.Chem.Div CHƯƠNG MỞ ĐẦU KHÁI NIỆM HỢP CHẤT PHỐI TRÍ − PHỨC CHẤT CÁC THUYẾT VỀ CẤU TẠO HỢP CHẤT PHỐI TRÍ 2.1 THUYẾT GỐC (GRAHAM, HOPMAN) VÀ THUYẾT MẠCH (BLOMSTRAND, JORGENXEN) 2.2.THUYẾT PHỐI TRÍ CỦA VECNER THÀNH PHẦN PHỨC CHẤT 3.1 NGUYÊN TỬ TRUNG TÂM 3.2 PHỐI TỬ – PHÂN LOẠI PHỐI TỬ 3.2.1 DỰA VÀO TÍNH CHẤT CHO - NHẬN CÁC CẶP ELECTRON HOÁ TRỊ 3.2.2 DỰA VÀO SỐ NGUYÊN TỬ CHO 3.3 CẦU NỘI VÀ CẦU NGOẠI DANH PHÁP PHỨC CHẤT 4.1 DANH PHÁP VECNER 4.2 DANH PHÁP QUỐC TẾ BÀI TẬP 1/27/2023 Dr.Ng.H.Du - Inorg.Chem.Div KHÁI NIỆM HỢP CHẤT PHỐI TRÍ − PHỨC CHẤT Khái niệm Đơn chất Đơn chất Hợp chất Hợp chất Hợp chất phức (complex) hay hợp chất phối trí – (coordination compound) 1/27/2023 Dr.Ng.H.Du - Inorg.Chem.Div KCN.Fe(CN)2.Fe(CN)3 hợp chất phân tử Diesbach điều chế đầu kỷ XVIII làm chất màu hội hoạ; CoCl3.6NH3 điều chế năm 1798 Tasser …1 KHÁI NIỆM HỢP CHẤT PHỐI TRÍ ◼ Alfred Verner (1866− 1919): Phức chất hợp chất bậc cao bền dung dịch nước, không phân huỷ phân huỷ thành hợp phần tạo thành chúng ◼ Tsugaep : hợp chất bậc cao hay phức chất sản phẩm kết hợp phân tử hợp chất bậc ◼ Grinbe : Phức chất hợp chất phân tử xác định, kết hợp hợp phần chúng lại tạo thành ion tích điện dương hay âm, có khả tồn dạng tinh thể dung dịch Trong trường hợp riêng, điện tích ion phức tạp không 1/27/2023 Dr.Ng.H.Du - Inorg.Chem.Div KHÁI NIỆM HỢP CHẤT PHỐI TRÍ ◼ Iaximirxki: Phức chất hợp chất tạo nhóm riêng biệt từ nguyên tử, ion phân tử với đặc trưng: a) có mặt phối trí; b) khơng phân li hồn tồn dung dịch (hoặc chân khơng); c) có thành phần phức tạp (số phối trí số hố trị khơng trùng nhau) Khơng có ranh giới rõ rệt hợp chất phối trí (phức chất) với hợp chất đơn giản! 1/27/2023 Dr.Ng.H.Du - Inorg.Chem.Div 10 Ví dụ: OH2 OH2 OH OH2 OH2 NH3 OH NH2 NH3 1/27/2023 OH2 OH2 [Fe2(-OH)2(H2O)8]4+ NO2 ion octaaquơ--đihyđroxođisắt (III) OH2 NH3 4+ NH3 Co Co NH3 4+ Fe Fe NH3 OH2 NH3 [Co2(-NH2)(-NO2)(NH3)8]4+ ion octaamin- -amiđo - nitrođicoban (III) NH3 Dr.Ng.H.Du - Inorg.Chem.Div 34 DANH PHÁP PHỨC CHẤT Danh pháp Vecner Danh pháp IUPAC 1/27/2023 Dr.Ng.H.Du - Inorg.Chem.Div 35 Danh pháp Vecner Tên cation Tên anion Cách gọi tên Cation phức 1/27/2023 Dr.Ng.H.Du - Inorg.Chem.Div Anion phức 36 Tên gọi phức chất chứa cation phức (danh phỏp Vecner) Tên phối tử Tên ng.tử trung tâm Tên anion cầu ngoại Cầu nội Tên phối tử gốc axit: – đuôi at, it → + o – đuôi ua → bỏ ua, thêm o 1/27/2023 Tên phối tử trung hoà: giữ nguyên (note) Dr.Ng.H.Du - Inorg.Chem.Div Tên phối tử cation: tên phối tử trung hồ +đi –ium 37 Tên phối tử ◼ ◼ ◼ ◼ (danh phỏp Vecner) Theo trật tự ABC vần chữ tên có nhiều phối tử cựng loại Số lượng phối tử dùng tên gọi Hylạp chữ số: đi, tri, tetra, penta, hexa, đặt trước tên phối tử Nếu tên phối tử chứa số từ Hylạp, tiền tố số lượng phối tử dùng bis, tris, tetrakis, Ví dụ: bis-etylenđiamin 1/27/2023 Dr.Ng.H.Du - Inorg.Chem.Div 38 ◼ ◼ ◼ ◼ ◼ ◼Ví − Tên nguyên tử trung tâm thêm đuôi để số oxi hoá chúng: a − bậc oxi hoá I an − bậc oxi hoá V o − bậc oxi hoá II on − bậc oxi hoá VI i − bậc oxi hoá III in − bậc oxi hoá VII e − bậc oxi hoá IV en − bậc oxi hoá VIII dụ: [Co(NH3)4(NO2)2]Cl − đinitrotetraammincobanti clorua [PtNH3EnNO2Cl2]Cl − đicloronitroammin(etylenđiamin) platine clorua [Ag(NH3)2]NO3 - điammin agenta nitrat 1/27/2023 Dr.Ng.H.Du - Inorg.Chem.Div 39 Tên gọi phức chất chứa anion phức: Tên cation cầu ngoại Tên anion phức ◼ ◼ gọi tên phối tử (như với cation phức) gọi tên nguyên tử trung tâm: tên latinh + vĩ tố + at ◼ Ví dụ: ◼ K3[Fe(CN)6] ◼ K4[Fe(CN)6] − kali hexaxianoferoat; ◼ NH4[Co(NH3)2(NO2)4] 1/27/2023 − kali hexaxianoferiat; − amoni tetranitro điammin cobantiat Dr.Ng.H.Du - Inorg.Chem.Div 40 4.2 Danh pháp quốc tế (IUPAC 2005) ◼ Gọi tên theo trật tự: cation –> anion ◼ Các cách gọi tên phối tử giống quy tắc Vecner, gọi theo trật tự vần chữ cỏi tờn phối tử ◼ Số oxi hoá nguyên tử trung tâm: dùng số Lamã đặt ngoặc liền sau tên nguyên tử trung tâm ◼ Tên anion phức tận -at ◼ − Nhóm cầu nối: dùng kí tự Hylạp − trước dạng phối tử cầu nối ◼ − Vị trí liên kết: cần phải vị trí liên kết phối tử qua nguyên tử cho ◼ - Đồng phân: sử dụng tiếp đầu từ cis, trans, d, l, phải dùng số từ 1/27/2023 Dr.Ng.H.Du - Inorg.Chem.Div 41 Tên anion số nguyên tố kim loại ◼ Kim loại Tên anion phức ◼ Al Ag Co Fe Mn Ni Zn aluminat agentat cobantat ferat manganat nikelat zincat ◼ ◼ ◼ ◼ ◼ ◼ 1/27/2023 Kim loại Au Cr Cu aurat cromat cuprat Mo Pb Sn Hg Dr.Ng.H.Du - Inorg.Chem.Div Tên anion phức molipdat plumbat stanat mercurat 42 ◼ ◼ 1/27/2023 Tên gọi phức chất trung hồ: đơn giản hai trường hợp vi khơng cần dùng thêm vĩ tố bậc oxi hoá ngun tử trung tâm khơng có anion Ví dụ: [Pt(NH3)2Cl2] − điclorođiamminplatin; [Co(NH3)3Cl3] − triclorotriammincoban Dr.Ng.H.Du - Inorg.Chem.Div 43 Gọi tên phức chất theo IUPAC K3[Al(C2O4)3] ◼ [Co(en)2Cl2]Cl ◼ [Ni(DMG)2] ◼ (NH4)3[Cr(NCS)6] ◼ [Cu(NH3)4](NO3)2 ◼ [Co(NH3)5SO4]NO3 ◼ K2[HgI4] ◼ Na2[Zn(OH)4] ◼ Na3[AlF6] ◼ 1/27/2023 Dr.Ng.H.Du - Inorg.Chem.Div 44 Viết công thức phức chất từ tên gọi Kali đithiosunphatoagentat(I) ◼ Natri tetraxianoaurat(III) ◼ Natri dixianoaurat(I) ◼ Tetraamminaquơxianocoban(III)brụmua ◼ 1/27/2023 Dr.Ng.H.Du - Inorg.Chem.Div 45 Một vài tập ví dụ ◼ ◼ ◼ ◼ ◼ ◼ ◼ ◼ ◼ ◼ ◼ Gọi tên phức: [Co(NH3)4Cl2]Cl; [Co(NH3)4(NCS)Cl]NO3 ; Na2[Ni(EDTA)]; K4[Co2(-OH)2(C2O4)4] K3[Al(C2O4)3]; K4[Ni(CN)4] Viết công thức phức chất từ tên gọi: + pentaamminclorocoban(III) clorua; +tetraammincloronitroplatin(IV) sunfat; + natri tetracloroetylenđiamincobaltat(III) + bis-đimetylglioximatoniken(II) + natri tetracacbonylcobaltat (-I) 1/27/2023 Dr.Ng.H.Du - Inorg.Chem.Div [Pt(en)Cl4] 46 Gọi tên phức chất ◼ [Co(NH3)4Cl2]Cl ◼ [Co(NH3)4(NCS)Cl]NO3 ◼ [Pt(en)Cl4] ◼ Na2[Ni(EDTA)]; ◼ K4[Co2(-OH)2(C2O4)4] ◼ K3[Al(C2O4)3] ◼ K4[Ni(CN)4] 1/27/2023 Dr.Ng.H.Du - Inorg.Chem.Div 47 Viết công thức phức chất + pentaamminclorocoban(III) clorua; ◼ + tetraammincloronitroplatin(IV) sunfat ◼ + natrietylenđiamintetraclorocobaltat(III) ◼ + bis-đimetylglioximatoniken(II) ◼ + natri tetracacbonylcobaltat (-I) ◼ 1/27/2023 Dr.Ng.H.Du - Inorg.Chem.Div 48