Đõy là phương phỏp thụng thường nhất để tổng hợp cỏc phức chất kim loại. Phương phỏp dựa trờn phản ứng của muối kim loại trong dung dịch nước với tỏc nhõn phối trớ. Vớ dụ, phức chất [Cu(NH3)4]SO4 dễ dàng được điều chế bằng cỏch cho lượng dư amoniac tỏc dụng với dung dịch nước của CuSO4:
[Cu(H2O)4]2+ + 2NH3 → [Cu(NH3)4]2+ + 4H2O
Cỏc phõn tử nước phối trớ bị thế nhanh bởi cỏc phõn tử NH3 ở nhiệt độ thường, cú thể
nhận thấy ngay bằng sự biến đổi màu từ xanh lam sang xanh thẫm. Sau đú phức chất amoniacat Cu2+ được kết tinh từ hỗn hợp phản ứng bằng cỏch thờm ancol etylic vào.
Phản ứng thế cỏc phức chất kim loại cú thể tiến hành khỏ chậm, đối với những hệ như
thếđũi hỏi những điều kiện thực nghiệm ngặt nghốo hơn. Vớ dụ, đểđiều chế K3[Rh(C2O4)3] cần đun sụi dung dịch nước đậm đặc chứa K3[RhCl6] và K2C2O4 khoảng 2h, sau đú cụ bay hơi cho đến khi phức chất được kết tinh ra từ dung dịch:
K3[RhCl6] + 3K2C2O4 ⎯⎯⎯⎯100 Co → K3[Rh(C2O4)3] + 6KCl
Phản ứng cú thể xảy ra khi cần thế nhiều hơn một loại phối tử. Chẳng hạn, cú thểđiều chế [Co(En)3]Cl3 theo phản ứng:
[Co(NH3)5Cl]Cl2 + 3En ⎯⎯→ [Co(En)3]Cl3 + 5NH3
Trờn đõy là những vớ dụ vềđiều chế phức chất chỉ chứa một loại phối tử trong cầu nội. Những phức chất như thế rất dễđiều chế, vỡ chỉ cần lấy dư phối tử tạo phức để làm chuyển dịch cõn bằng về phớa tạo ra phức chất sản phẩm. Về lý thuyết cú thểđiều chếđược cả cỏc phức chất trung gian hỗn hợp phối tử, vỡ nhưđó biết phản ứng cú thể diễn ra theo nấc. Nhưng trờn thực tế thường khú tỏch trực tiếp hợp chất trung gian từ hỗn hợp phản ứng. Cú thể tổng hợp được hợp chất trung gian bằng cỏch làm thay đổi nồng độ phối tử. Vớ dụ, phức chất trung gian hỗn hợp phối tử [Ni(Phen)2(H2O)2]Br2 cú thểđược tỏch ra từ hỗn hợp phản ứng chứa 2 mol 1,10-phenantrolin (Phen) và 1 mol NiBr2:
[Ni(H2O)6]Br2 + 2Phen ⎯⎯→ [Ni(Phen)2(H2O)2]Br2 + 4H2O
Vớ dụ điển hỡnh về phản ứng thế trong cầu nội của phức chất trơ là phản ứng hiđrat húa: thế phối tử bằng cỏc phõn tử nước. Phản ứng này xảy ra ngay khi hũa tan nhiều phức chất trong nước; cỏc ion H+ và OH– xỳc tiến cho phản ứng loại này. Chẳng hạn, khi tổng hợp [Co(NH3)5H2O]2(C2O4)3.4H2O người ta cho 10 g [Co(NH3)5Cl]Cl2 đó nghiền nhỏ vào bỡnh nún và hoà tan trong 75 ml nước, vừa khuấy vừa thờm 50 ml dung dịch nước 10% của amoniac. Trong dung dịch kiềm yếu cloropentammin chuyển thành aquơpentammin:
Lọc dung dịch để tỏch bỏ cỏc oxit coban, rồi trung hoà bằng axit oxalic, khi đú sẽ kết tủa [Co(NH3)5H2O]2(C2O4)3.4H2O. Như vậy, phản ứng tiến hành ở nhiệt độ thường, dựng oxalat là đối ion làm kết tủa.