Trong mấy chục năm trở lại đõy, người ta đó chứng minh rằng đa số cỏc nguyờn tố thực tế khụng những tồn tại ở dạng phức đơn ligan mà tồn tại phổ biến ở dạng phức hỗn hợp (phức đa kim hoặc phức đa ligan). Phức đa ligan là một dạng tồn tại xỏc suất nhất của cỏc ion trong dung dịch.
Qua tớnh toỏn tĩnh điện cho thấy năng lượng hỡnh thành cỏc phức đa ligan khụng lớn bằng năng lượng hỡnh thành phức đơn ligan tương ứng. Điều này cú thể giải thớch bằng sự giảm lực đẩy tĩnh điện giữa cỏc ligan khỏc loại so với cỏc ligan cựng loại. Ngoài ra, khi tạo phức đa ligan thường giải phúng cỏc phõn tử nước ra khỏi bầu phối trớ khi đú làm tăng Entropi của hệ, từ đú tăng hằng số bền của phức:
∆G = - RTlnβ= ∆H - T.∆S
Nếu trong dung dịch cú một ion kim loại (chất tạo phức) và hai ligan khỏc nhau thỡ về nguyờn tắc chỳng cú thể tạo phức đa ligan do sự thay thế từng phần của cỏc nguyờn tử đơn của ligan thứ nhất bằng cỏc nguyờn tử đơn của ligan thứ hai [3] hay do sự mở rộng cầu phối trớ của ion kim loại, phổ biến hơn cả là phức đa ligan được hỡnh thành theo hai khả năng sau:
Phức đa ligan được hỡnh thành khi ligan thứ nhất chưa bóo hoà phối trớ, lỳc đú ligan thứ hai cú thể xõm nhập một số chỗ hay tất cả cỏc vị trớ cũn lại trong bầu phối trớ của ion trung tõm [45].
Nếu phức tạo thành đó bóo hoà phối trớ nhưng điện tớch của phức chưa bóo hoà, khi đú phức đa ligan được hỡnh thành do sự liờn hợp của ligan thứ hai với phức tớch điện [44].
Theo A.K Babko [3] cú thể chia cỏc phức đa ligan thành cỏc nhúm sau: - Cỏc phức của ion kim loại, bazơ hữu cơ và ligan mang điện õm. - Cỏc phức gồm ion kim loại và hai ligan õm điện khỏc nhau. - Cỏc axit dị đa phức tạp.
Sự tạo phức đa ligan thường dẫn đến cỏc hiệu ứng làm thay đổi cực đại phổ hấp thụ eletron, thay đổi hệ số hấp thụ phõn tử so với phức đơn ligan tương ứng. Ngoài ra, khi tạo phức đa ligan cũn làm thay đổi một số tớnh chất hoỏ lý quan trọng khỏc như: độ tan trong nước, trong dung mụi hữu cơ, tốc độ và khả năng chiết. Phức đa ligan MRmRn’ cú độ bền cao hơn so với cỏc phức cựng một loại ligan MRm và MRn’.
Cú thể dựng cỏc phương phỏp: phổ hồng ngoại, quang phổ phỏt xạ tổ hợp, cộng hưởng từ hạt nhõn đặc biệt là phương phỏp phổ hấp thụ phõn tử để phỏt hiện sự hỡnh thành phức đa ligan. So sỏnh phổ hấp thụ phõn tử của phức đa ligan và phức đơn ligan sẽ cho ta thấy cú sự chuyển dịch bước súng λmax về vựng súng ngắn hoặc dài hơn, từ đú cú thể cho ta biết khả năng và mức độ hỡnh thành phức.
Mặt khỏc, khi tạo phức đa ligan thỡ tớnh chất độc đỏo của chất tạo phức được thể hiện rừ nhất, khi đú đặc tớnh hoỏ lớ của ion trung tõm được thể hiện rừ nột và độc đỏo nhất do việc sử dụng cỏc vị trớ phối trớ cao, cỏc orbitan trống được lấp đầy. Điều đú mở ra triển vọng làm tăng độ nhạy, độ chọn lọc của cỏc phản ứng phõn chia, xỏc định, cụ đặc cỏc cấu tử.
Cỏc phức đa ligan cú nhiều ứng dụng trong thực tế: sự tạo phức vũng càng được sử dụng trong cỏc phương phỏp phõn tớch tổ hợp, cỏc phương phỏp tỏch và phõn chia như: chiết, sắc kớ… để xỏc định cỏc nguyờn tố trong cỏc đối tượng phõn tớch khỏc nhau. Vỡ vậy, việc tạo phức đa ligan đó và đang trở thành xu thế tất yếu của ngành phõn tớch hiện đại.