phuc chat

1 Ch ng ươ Ch ng ươ 3 3 PHỨC PHỨC CHẤT CHẤT 2 2 KHÁI NIỆM KHÁI NIỆM Ion phức Ion phức • Những ion [HgI Những ion [HgI 4 4 ] ] 2- 2- , [Cu(NH , [Cu(NH 3 3 ) ) 4 4 ] ] 2+ 2+ và những và những ion tương tự được tạo thành bằng cách ion tương tự được tạo thành bằng cách kết hợp các ion hay nguyên tử kim loại kết hợp các ion hay nguyên tử kim loại hoặc không kim loại với các phân tử hoặc không kim loại với các phân tử trung hoà hoặc các anion gọi là ion trung hoà hoặc các anion gọi là ion phức. phức. Ví dụ: Pb Ví dụ: Pb 4+ 4+ + 6Cl + 6Cl - - = [PbCl = [PbCl 6 6 ] ] 2- 2- 3 3 KHÁI NIỆM KHÁI NIỆM Phức chất Phức chất • Phức chất là những hợp chất hoá học mà Phức chất là những hợp chất hoá học mà phân tử có chứa ion phức dương hoặc phân tử có chứa ion phức dương hoặc âm có khả năng tồn tại trong dung dịch, âm có khả năng tồn tại trong dung dịch, cũng như tồn tại trong tinh thể, kết hợp cũng như tồn tại trong tinh thể, kết hợp với các ion trái dấu (gọi là cầu ngoại). với các ion trái dấu (gọi là cầu ngoại). Ví dụ: [Co(NH Ví dụ: [Co(NH 3 3 ) ) 6 6 ]Cl ]Cl 3 3 cầu nội cầu ngoại cầu nội cầu ngoại 4 4 KHÁI NIỆM KHÁI NIỆM Ion trung tâm(ký hiệu là M) Ion trung tâm(ký hiệu là M) • Trong ion phức có một ion hay một Trong ion phức có một ion hay một nguyên tử trung hoà chiếm vị trí trung nguyên tử trung hoà chiếm vị trí trung tâm gọi là ion trung tâm hay nguyên tử tâm gọi là ion trung tâm hay nguyên tử trung tâm hoặc gọi là chất tạo phức. trung tâm hoặc gọi là chất tạo phức. Ví dụ: Ví dụ: [Co(NH [Co(NH 3 3 ) ) 6 6 ]Cl ]Cl 3 3 Ion trung tâm Ion trung tâm 5 5 KHÁI NIỆM KHÁI NIỆM Phối tử Phối tử (ký hiệu là L) (ký hiệu là L) • Trong ion phức có những ion (anion) hay Trong ion phức có những ion (anion) hay những phân tử trung hoà liên kết trực tiếp xung những phân tử trung hoà liên kết trực tiếp xung quanh, sát ngay nguyên tử trung tâm gọi là quanh, sát ngay nguyên tử trung tâm gọi là phối tử. phối tử. • Những phối tử là anion thường gặp như F Những phối tử là anion thường gặp như F - - , Cl , Cl - - , , I I - - , OH , OH - - , CN , CN - - , SCN , SCN - - , NO , NO 2 2 - - , S , S 2 2 O O 3 3 2- 2- , C , C 2 2 O O 4 4 2- 2- . Những phối . Những phối tử là phân tử thường gặp như H tử là phân tử thường gặp như H 2 2 O, NH O, NH 3 3 , CO, , CO, NO, pyriđin (C NO, pyriđin (C 5 5 H H 5 5 N), etylenđiamin (H N), etylenđiamin (H 2 2 N-CH N-CH 2 2 -CH -CH 2 2 - - NH NH 2 2 ) . ) . Ví dụ: [Co(NH Ví dụ: [Co(NH 3 3 ) ) 6 6 ]Cl ]Cl 3 3 Phối tử Phối tử 6 6 KHÁI NIỆM KHÁI NIỆM Cầu nội - Cầu ngoại Cầu nội - Cầu ngoại • Nguyên tử trung tâm và phối tử tạo thành cầu Nguyên tử trung tâm và phối tử tạo thành cầu phối trí nội của phức, gọi tắt là cầu nội. Cầu nội phối trí nội của phức, gọi tắt là cầu nội. Cầu nội thường được viết trong dấu ngoặc vuông ([cầu thường được viết trong dấu ngoặc vuông ([cầu nội]) trong công thức của phức. nội]) trong công thức của phức. Cầu nội: cation ([Al(H Cầu nội: cation ([Al(H 2 2 O) O) 6 6 ] ] 3+ 3+ );anion ([SiF );anion ([SiF 6 6 ] ] 2- 2- ); phân ); phân tử trung hoà điện không phân ly trong dung tử trung hoà điện không phân ly trong dung dịch ([Pt(NH dịch ([Pt(NH 3 3 ) ) 2 2 Cl Cl 2 2 ]). ]). • Những ion không tham gia vào cầu nội, ở khá Những ion không tham gia vào cầu nội, ở khá xa nguyên tử trung tâm và liên kết kém bền xa nguyên tử trung tâm và liên kết kém bền vững với nguyên tử trung tâm (có vai trò làm vững với nguyên tử trung tâm (có vai trò làm trung hoà điện tích với ion phức), hợp thành trung hoà điện tích với ion phức), hợp thành cầu ngoại của phức. cầu ngoại của phức. 7 7 KHÁI NIỆM KHÁI NIỆM Sự phối trí Sự phối trí Sự sắp xếp các phối tử xung quanh ion trung Sự sắp xếp các phối tử xung quanh ion trung tâm gọi là sự phối trí. tâm gọi là sự phối trí. Số phối trí Số phối trí • Số phối trí là tổng số liên kết mà phối tử liên Số phối trí là tổng số liên kết mà phối tử liên kết trực tiếp với nguyên tử trung tâm. kết trực tiếp với nguyên tử trung tâm. • Mức oxi hoá của ion trung tâm hoặc những ô Mức oxi hoá của ion trung tâm hoặc những ô lượng tử hoá trị còn trống sẽ quyết định số lượng tử hoá trị còn trống sẽ quyết định số phối trí. phối trí. Ví dụ: Mức oxi hoá M Ví dụ: Mức oxi hoá M +n +n : +1 +2 +3 +4 : +1 +2 +3 +4 Số phối trí đặc trưng: 2 4 (6) 6 (4) 8 Số phối trí đặc trưng: 2 4 (6) 6 (4) 8 (số phối trí trong ngoặc đơn ít (số phối trí trong ngoặc đơn ít gặp) gặp) 8 8 KHÁI NIỆM KHÁI NIỆM Số phối trí Số phối trí • Số phối trí 2: đặc trưng với Ag Số phối trí 2: đặc trưng với Ag + + , Cu , Cu + + . . • Số phối trí 4: đặc trưng với Cu Số phối trí 4: đặc trưng với Cu 2+ 2+ , Zn , Zn 2+ 2+ , Pd , Pd 2+ 2+ , Pt , Pt 2+ 2+ . . • Số phối trí 6: đặc trưng với Pt Số phối trí 6: đặc trưng với Pt 4+ 4+ , Cr , Cr 3+ 3+ , Co , Co 3+ 3+ , Fe , Fe 3+ 3+ . . Những số phối trí vừa nêu ứng với sự bão hoà cực đại cầu Những số phối trí vừa nêu ứng với sự bão hoà cực đại cầu phối trí. phối trí.   Tổng quát, số phối trí phụ thuộc vào: điện tích ion trung Tổng quát, số phối trí phụ thuộc vào: điện tích ion trung tâm, bản chất phối tử, trạng thái tập hợp, nồng độ phối tâm, bản chất phối tử, trạng thái tập hợp, nồng độ phối tử, điều kiện nhiệt động. tử, điều kiện nhiệt động. • Ví dụ: Với phối tử H Ví dụ: Với phối tử H 2 2 O thì ion Cu O thì ion Cu 2 2 + có số phối trí là 4 + có số phối trí là 4 ([Cu(H ([Cu(H 2 2 O) O) 4 4 ]SO ]SO 4 4 ) ) Với phối tử etylenđiamin (En:H Với phối tử etylenđiamin (En:H 2 2 N-(CH N-(CH 2 2 ) ) 2 2 -NH -NH 2 2 ) thì Cu ) thì Cu 2+ 2+ có số phối trí là 6 ([Cu(En) có số phối trí là 6 ([Cu(En) 3 3 ] ] 2+ 2+ ). Vì phân tử “En” chiếm 2 vị ). Vì phân tử “En” chiếm 2 vị trí phối trí nhờ 2 đôi điện tử hoá trị chưa chia xẻ trên trí phối trí nhờ 2 đôi điện tử hoá trị chưa chia xẻ trên nitơ. nitơ. Dung lượng phối trí Dung lượng phối trí Số liên kết mà một phối tử liên kết với ion trung tâm. Số liên kết mà một phối tử liên kết với ion trung tâm. 9 9 KHÁI NIỆM KHÁI NIỆM Phối tử đơn càng - đa càng Phối tử đơn càng - đa càng Dựa vào số nguyên tử mà phối tử có thể Dựa vào số nguyên tử mà phối tử có thể phối trí quanh nguyên tử trung tâm, phối trí quanh nguyên tử trung tâm, người ta chia phối tử ra làm 2 loại là phối người ta chia phối tử ra làm 2 loại là phối tử đơn càng (một càng) và phối tử đa tử đơn càng (một càng) và phối tử đa càng (nhiều càng). càng (nhiều càng). • Phối tử đơn càng: là phối tử chỉ có khả Phối tử đơn càng: là phối tử chỉ có khả năng tạo ra một liên kết với ion trung tâm năng tạo ra một liên kết với ion trung tâm như H như H 2 2 O, NH O, NH 3 3 , Cl , Cl - - , NO , NO 2 2 - - . . • Phối tử đa càng: là những phối tử tạo Phối tử đa càng: là những phối tử tạo được 2 hay nhiều liên kết với ion trung được 2 hay nhiều liên kết với ion trung tâm như C tâm như C 2 2 O O 4 4 2- 2- , En . , En . 10 10 KHÁI NIỆM KHÁI NIỆM Phức vòng càng Phức vòng càng Những hợp chất amin hay aminoaxit có mạch C Những hợp chất amin hay aminoaxit có mạch C ≥ ≥ 2 như 2 như En, H En, H 2 2 N-CH N-CH 2 2 -COOH . dễ dàng cuốn mạch tạo vòng, rồi -COOH . dễ dàng cuốn mạch tạo vòng, rồi dùng điện tử hoá trị trên nitơ, oxi hoặc hoá trị tự do để dùng điện tử hoá trị trên nitơ, oxi hoặc hoá trị tự do để liên kết với ion trung tâm, tạo nên phức vòng càng. liên kết với ion trung tâm, tạo nên phức vòng càng. Ví dụ: O Ví dụ: O O C O C M ( liên kết nhờ hoá trị tự do trên oxi) M ( liên kết nhờ hoá trị tự do trên oxi) O C O C O O Phức đa nhân Phức đa nhân Phức đa nhân là phức mà cầu nội có nhiều ion trung tâm. Phức đa nhân là phức mà cầu nội có nhiều ion trung tâm. Những ion trung tâm trong cầu nội liên kết trực tiếp với Những ion trung tâm trong cầu nội liên kết trực tiếp với nhau hoặc qua phối tử hoặc cầu liên kết OH nhau hoặc qua phối tử hoặc cầu liên kết OH - - , NH , NH 2 2 - - , -O-O- . , -O-O- . Ví dụ: [(NH Ví dụ: [(NH 3 3 ) ) 5 5 - Co - NH - Co - NH 2 2 - Co - (NH - Co - (NH 3 3 ) ) 5 5 ]Cl ]Cl 5 5 decamin-amino-dicobantiumclorua decamin-amino-dicobantiumclorua