Để giúp cho việc bồi dương đội tuyển học sinh giỏi được tốt thì giáo viên cần biên soạn tốt các chuyên đề để học sinh dễ dàng nắm bắt nhanh các chuyên đề, mà đặc biệt là các chuyên đề khó thì cần phải có chuyên đề rõ ràng về nội dung lý thuyết, phân dạng được bài tập. Đối với chuyên đề về “phức chất” là một trong những chuyên đề khó, vì nội dung kiến thức rộng, liên quan đến nhiều chuyên đề khác nhau do vậy chúng tôi luôn trăn trở cần phải biên soạn được một tài liệu tốt để giúp các em học sinh trong đội tuyển nắm bắt nhanh và có hiệu quả chuyên đề này. Mặc dù đã rất cố gắng, nhưng do thời gian hạn hạn chế nên trong quá trình biên soạn không tránh khỏi một số thiếu sót rất mong các em học sinh và quý bạn đồng nghiệp đóng góp ý kiến để tập tài liệu này một hoàn thiện hơn, cân thành cảm ơn.
Trng THPT Chuyờn Hunh Mn t Kiờn Giang Chuyờn : PHC CHT LI NểI U giỳp cho vic bi dng i tuyn hc sinh gii c tt thỡ giỏo viờn cn biờn son tt cỏc chuyờn hc sinh d dng nm bt nhanh cỏc chuyờn , m c bit l cỏc chuyờn khú thỡ cn phi cú chuyờn rừ rng v ni dung lý thuyt, phõn dng c bi i vi chuyờn v phc cht l mt nhng chuyờn khú, vỡ ni dung kin thc rng, liờn quan n nhiu chuyờn khỏc vy chỳng tụi luụn trn tr cn phi biờn son c mt ti liu tt giỳp cỏc em hc sinh i tuyn nm bt nhanh v cú hiu qu chuyờn ny Mc dự ó rt c gng, nhng thi gian hn hn ch nờn quỏ trỡnh biờn son khụng trỏnh mt s thiu sút rt mong cỏc em hc sinh v quý bn ng nghip úng gúp ý kin ti liu ny mt hon thin hn, cõn thnh cm n Giỏo viờn: Vừ Ngc Kiu Trng THPT Chuyờn Hunh Mn t Kiờn Giang NI DUNG I MT S KHI NIM Phc cht l gỡ + L nhng hp cht hoỏ hc m phõn t ca nú cú cha ion phc hoc phõn t phc trung ho, thng cú cụng thc tng quỏt dng [MLx]n Xm + Nu n = 0, thỡ chỳng ta cú phc trung ho vớ d: [Co(NH3)3Cl3], [Pt(NH3)2Cl2] + Nu n 0, thỡ chỳng ta cú ion phc vớ d: [Al(H2O)6] Cl3, K4[Fe(CN)6] Cu to phc cht * Cu ni: l ion phc c to bi: + Ion (nguyờn t) trung tõm: l ion kim loi to phc + Phi t: cỏc ion trỏi du v phõn t phõn cc liờn kt trc tip vi ion trung tõm + S phi trớ: s lng phi t liờn kt trc tip vi ion trung tõm * Cu ngoi: l phn ion trỏi du liờn kt vi ion phc: Vd: phc cht [Ag(NH3)2]Cl cú cu ni: [Ag(NH3)2]+ ion trung tõm l: Ag+ phi t l: NH3 s phi trớ ca Ag+ l: cu ngoi: Cl3 Nhõn trung tõm + Thng l nguyờn t hoc ion ca cỏc nguyờn t chuyn tip h d (cỏc electron ang in vo phõn lp d); nhõn trung tõm thng liờn kt vi cỏc nguyờn t hoc ion khỏc to hnh ion phc hoc phõn t phc trung ho Phi t (ligand) + L cỏc phõn t hay cỏc ion bao quanh nhõn trung tõm to nờn phõn t hoc ion phc - Mt s phi t l ion: F-, Cl-, I-, OH-, CN-, - Mt s phi t l phi t trung ho: H2O, NH3, H2N-CH2-CH2-NH2 (etyleniamin) Cu ni + L phn nm múc vuụng nú bao gm nhõn trung tõm v cỏc phi t Vớ d: [Al(H2O)6]Cl3, K4[Fe(CN)6] cu ni l: [Al(H2O)6]3+, [Fe(CN)6]46 Cu ngoi Phi t [Co(NH3)6]Cl3 Giỏo viờn: Vừ Ngc Kiu Cu ni Cu ngoi Nhõn trung tõm Trng THPT Chuyờn Hunh Mn t Kiờn Giang + L nhng ion mang in tớch trỏi du vi cu ni nm bờn ngoi múc vuụng dựng trung ho in tớch ca cu ni S phi trớ ca nhõn trung tõm + L tng s liờn kt m nhõn trung tõm to c vi cỏc phi t cu ni Vớ d: [Co(NH3)6]Cl3: s phi trớ ca Co3+ l Na3[AlF6]: s phi trớ ca Al3+ l Na2[Zn(OH)4]: s phi trớ ca Zn2+ l Dung lng phi trớ ca phi t + L s liờn kt m mt phi t thc hin c vi nhõn trung tõm - Khi mt phi t liờn kt vi nhõn trung tõm qua mt nguyờn t, tc l to c mt liờn kt , lỳc ny dung lng phi trớ ca phi t bng Phi t ny c gi l phi t n cng (n rng) - Khi mt phi t liờn kt vi nhõn trung tõm qua t nguyờn t tr lờn, tc l to c s liờn kt 2, lỳc ny dung lng phi trớ ca phi t Phi t ny c gi l phi t a cng (a rng) CH2 CH2 3+ Vớ d: vi phc cht [Co(NH2CH2CH2NH2)3]3+ : NH2 NH2 - S phi trớ ca Co3+ l NH2 CH2 - Dung lng phi trớ ca etyleniamin l CH2 NH2 Co NH2 CH2 CH NH Phõn loi phc cht 2 Da vo in tớch ca cu ni ngi ta phõn chia phc cht thnh loi : - Nu cu ni mang in tớch dng thỡ cú phc cation nh: [Al(H2O)6]3+Cl3, [Zn(NH3)4]2+Cl2, [Co(NH3)6]3+Cl3 - Nu cu ni mang in tớch õm thỡ cú phc anion nh: K2[Si(F)6]2-, K2[Zn(OH)4]2-, - Nu in tớch ca cu ni bng thỡ cú phc trung ho nh: [Co(NH3)6Cl3], [Ni(CO)4] II Cỏch gi tờn phc cht Cỏch gi tờn cu ni: * Bc 1: Gi tờn cỏc phi t l gc axit bng cỏch vit s lng s phi t l gc axit (s la mó) + gc axit + uụi o - Nếu phối tử anion: F- : Floro Cl-: cloro Br-: Bromo I: Iođo NO2-: nitro SO32-: sunfito S2O32-: tiosunfato C2O42-:oxalato CO32-: cacbonato OH-: hiđroxo CN-: xiano SCN-: tioxianato S phi t: Tờn: i tri tetra penta hexa hepta - Nu phi t l phi t a cng: S phi t Giỏo viờn: Vừ Ngc Kiu Trng THPT Chuyờn Hunh Mn t Kiờn Giang Tờn bis tris tetrakis pentakis hexakis * Bc 2: Gi tờn cỏc phi t trung ho bng cỏch vit s lng s phi t trung ho (s la mó) sau n tờn phi t trung ho - Mt s phi t trung ho cú tờn riờng: H2O (aqua), NH3(ammin), CO (cacbonyl), NO (Nitrozyl) - Cỏc phi t hu c ly tờn riờng ca chỳng: C2H4 (etylen), C5H5N (pyridin), NH2-CH2-CH2-NH2 (etyleniamin) N C5H5N (pyridin) * Bc 3: Gi tờn ca nhõn trung tõm - Nu l phc cation: Ly tờn thng ca cation + s oxi hoỏ theo s la mó - Nu l phc anion: Ly tờn quc t ca nhõn trung tõm + uụi at + s oxi hoỏ theo s la mó Gi tờn phc: + Ging nh cỏch gi tờn mui + Nu l phc cation: Tờn phc = tờn cu ni + tờn gc axit cu ngoi + Nu l phc anion: Tờn phc = tờn cation cu ngoi + tờn cu ni * Chỳ ý: mt s phc cú th gi tờn theo cỏch thờm cỏc ch cỏi vo sau tờn nhõn trung tõm ch s oxi hoỏ: S oxi hoỏ Ch cỏi a o i e * Chú ý: Tên số kim loại theo tiếng La tinh: Ag: Argentum; Au: Aurum; Co: Cobaltum; Cr: Chromium; Cu: Cuprum; Fe: Ferrum; Pb: Plumbum; Sn: Stannum; Zn: zincum Vớ d: [Co(NH3)6]Cl3: hexaammincoban (III) Clorua [Co(H2O)5Cl]Cl2 : Cloropentaaquacoban (III) Clorua [Cu(NH2-CH2-CH2-NH2)2]SO4: bisetyleniamin ng (II) sunfat K2[Zn(OH)4]: Kali tetrahiroxo Zincat (II) III BN CHT CA LIấN KT TRONG PHC CHT gii thớch liờn kt phc cht ngi ta dựng thuyt sau: - Thuyt phi trớ (Vecne) - Thuyt VB - Thuyt trng tinh th - Thuyt obitan phõn t MO Thuyết phối trí 1.1 Ni dung: Năm 1893 Vecne (26 tuổi) đa thuyết phối trí Có luận điểm Đa số nguyên tố thể kiểu hóa trị: hóa trị hóa trị phụ: - Hóa trị chính: - Hóa trị phụ: Giỏo viờn: Vừ Ngc Kiu Trng THPT Chuyờn Hunh Mn t Kiờn Giang Mỗi nguyên tử nguyên tố muốn bão hòa hai loại hóa trị Hóa trị hóa trị phụ hớng đến vị trí cố định không gian VD: H3N NH3 CoCl3.6NH3 CoCl3.5NH3 CoCl3.4NH3 CoCl3.3NH3 H3N Co H3N NH3 H3N Cl H3N Co NH3 H3N Cl Co Cl H3N NH3 H3N Cl H3N H3N Co 3AgCl 2Ag+ 2AgCl + Ag+ AgCl + Ag+ Không có kết tủa NH3 Cl2 + H3N H3N 3Ag+ NH3 Cl3 + Cl Cl Cl 1.2 Sự phối trí số phối trí - Vecne gọi hút nguyên tử hay ion trung tâm phía phối trí - Số nhóm nguyên tử hay ion liên kết với ion trung tâm cầu nội đợc gọi số phối trí - Thực nghiệm cho ta biết đợc số phối trí đặc trng số ion trung tâm: Số phối trí 6: Cr3+; Co3+; Fe2+; Fe3+; Ir3+, Pt4+ Số phối trí 4: C4+, B3+, Be2+, V3+, Pt2+, Au3+ Thuyt VB + Liờn kt cu ni l liờn kt cho nhn, ú cỏc phi t l cht cho cp in t, cũn nhõn trung tõm dựng obitan trng nhn cỏc cp in t ny + Trong cu ni nu ch cú mt loi phi t trung ho cỏc liờn kt gia nhõn trung tõm v cỏc phi t phi tng ng v mt nng lng cng nh kớch thc Nh vy nhõn trung tõm phi trng thỏi lai hoỏ + Cu hỡnh khụng gian ca phc cht ph thuc vo trng thỏi lai hoỏ ca nhõn trung tõm + Da vo kt qu ca thuyt trng tinh th, xõy dng c dóy quang ph hoỏ hc: sp xp theo chiu tng dn lc tng tỏc ca cỏc phi t v nhõn trung tõm I- < Br- < Cl- R(Pt2+) o([Pt(Cl)4]2-) < o([Ni(Cl)4]2-) - nh hng ca phi t + Nu phi t cú in tớch õm cng ln v cú bỏn kớnh cng nh thỡ cng d dng tin li gn nhõn trung tõm v cỏc electron d ca nhõn trung tõm cng b y mnh, lm cho nng lng tỏch o cú giỏ tr ln Vớ d: o( F-) >o( Cl-)>o( Br-)>o( I-) Bng thc nghim: da vo giỏ r thụng s tỏch o ngi ta ó xõy dng c dóy quang ph hoỏ hc: sp xp theo chiu tng dn lc tng tỏc ca cỏc phi t v nhõn trung tõm I- < Br- < Cl-[...]... 7,5.10-3 Trong phõn t phc cht t l mol Cl : Cr3+ = (7,5.10-3) : (7,5.10-3) = 1:1 Cụng thc ca phc: [Cr(H2O)5Cl]2+ b) 24 Cr3+ (1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d3) 3d3 4s Ar 24 Cr3+ : [Ar] 3d3 4p Cl 900 H 2O H2O A H 2O Phức thuận từ Cr lai hóa sp3d2 900 H2O H2O Bát diện đều Bi 7 Cỏc cht A, B, C cú cựng cụng thc phõn t CrCl3.6H2O Trong dung dch nc tn ti cõn bng: [Cr(H2O)6]Cl3 [Cr(H2O)5Cl]Cl2.H2O [Cr(H2O)4Cl2]Cl.2H2O