Phức chất là gì (chi tiết nhất)

Bài viết Phức chất là gì lớp 12 chi tiết nhất là kiến thức có trong chương trình Hóa học 12 giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm về Phức chất.

Phức chất là gì (chi tiết nhất)

1. Phức chất là gì?

- Phức chất là hợp chất có chứa nguyên tử trung tâm (thường được kí hiệu là M) và các phối tử (thường được kí hiệu là L).

Trong đó:

+ Nguyên tử trung tâm là cation kim loại hoặc nguyên tử kim loại liên kết với các phối tử.

+ Phối tử là anion hoặc phân tử.

+ Phức chất có thể mang điện tích hoặc không mang điện tích.

+ Trong công thức phức chất, nguyên tử trung tâm M và các phối tử L thường được đặt trong móc vuông.

- Ví dụ 1: Phức chất [Co(NH₃)₆]³⁺ có điện tích là +3, nguyên tử trung tâm là Co³⁺ và phối tử là NH₃.

- Ví dụ 2: Phức chất [Zn(OH)₄]^2- có điện tích là -2, nguyên tử trung tâm là Zn²⁺ và phối tử là OH^-.

Chú ý:

+ Trong công thức của phức chất, cầu nội được đặt trong móc vuông. Cầu nội của phức chất gồm nguyên tử trung tâm M và các phối tử L. Khi cầu nội mang điện tích, phức chất thường chứa ion cầu ngoại, các ion này trung hòa điện tích với ion cầu nội

Ví dụ:

+ Trong nhiều trường hợp, người ta chỉ quan tâm đến cầu nội do nó quyết định tính chất của phức chất.

Ví dụ: Trong dung dịch thuốc thử Tollens, phức [Ag(NH₃)₂]OH phân li như sau:

[Ag(NH₃)₂]OH $\to$[Ag(NH₃)₂]⁺ + OH^-

Cation cầu nội $\to$[Ag(NH₃)₂]⁺ quyết định tính chất của thuốc thử Tollens.

2. Kiến thức mở rộng

2.1. Một số dạng hình học của phức chất

Trong phức chất [ML_n] (điện tích đã dược lược bỏ), các phối tử L sắp xếp một cách xác định xung quanh nguyên tử trung tâm M tạo ra các dạng hình học khác nhau, phổ biến là dạng tứ diện, vuông phẳng và bát diện.

Chú ý: Nét màu xanh nối các phối tử L trong phức chất để chỉ rõ dạng hình học của phức chất, nét màu trắng chỉ liên kết giữa M và L.

2.2. Liên kết trong phức chất

a. Liên kết giữa nguyên tử trung tâm và phối tử

- Liên kết hóa học giữa nguyên tử trung tâm M và phối tử L trong phức chất là liên kết cho – nhận, được hình thành nhờ sự cho cặp electron chưa liên kết của phối tử vào orbital trống của nguyên tử trung tâm.

- Ví dụ:

+ Liên kết trong phức chất [Co(OH)₄]^2- được hình thành do phối tử OH^- cho cặp electron chưa liên kết vào AO trống của nguyên tử trung tâm Co³⁺.

+ Liên kết trong phức chất [Zn(NH₃)₆]³⁺ được hình thành do phối tử NH₃ cho cặp electron chưa liên kết vào AO trống của nguyên tử trung tâm Zn²⁺.

b. Sự hình thành phức chất aqua của một số ion kim loại chuyển tiếp

Trong dung dịch, các ion kim loại chuyển tiếp Mⁿ⁺ thường nhận cặp electron chưa liên kết của H₂O tạo thành liên kết cộng hóa trị kiểu cho- nhận, hình thành phức chất aqua. Hầu hết các phức chất aqua có dạng hình học bát diện ([M(H₂O)₆]ⁿ⁺).

3 . Bài tập minh họa

Câu 1. Theo thuyết Liên kết hoá trị, để trở thành phối tử trong phức chất thì phân tử hoặc anion cần có 

A. các orbital trống. 

B. cặp electron hoá trị riêng. 

C. ít nhất 4 orbital trống. 

D. ít nhất hai cặp electron hoá trị riêng. 

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Theo thuyết Liên kết hoá trị, để trở thành phối tử trong phức chất thì phân tử hoặc anion cần có cặp electron hoá trị riêng. 

Câu 2. Cho phát biểu sau: “Phức chất đơn giản thường có một ...(1)... liên kết với các phối tử bao quanh. Liên kết giữa nguyên tử trung tâm và phối tử trong phức chất là liên kết ...(2)....”. Cụm từ cần điền vào (1) và (2) lần lượt là

A. cation kim loại, ion. 

B. nguyên tử kim loại, cho − nhận. 

C. nguyên tử trung tâm, cho − nhận.

D. phối tử, ion. 

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Phức chất đơn giản thường có một nguyên tử trung tâm, liên kết với các phối tử bao quanh. Liên kết giữa nguyên tử trung tâm và phối tử trong phức chất là liên kết cho − nhận.

Câu 3. Chọ phát biểu đúng nhất về dạng hình học có thể có của phức chất có dạng tổng quát [ML₄]

A. Tứ diện.

B. Bát diện.

C. Vuông phẳng.

D. Tứ diện hoặc vuông phẳng.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Dạng hình học có thể có của phức chất có dạng tổng quát [ML₄] là tứ diện hoặc vuông phẳng.

Câu 4. Số lượng phối tử có trong mỗi phức chất [PtCl₄]²⁻ và [Fe(CO)₅] là

A. 4 và 5.

B. 5 và 6.

C. 5 và 2.

D. 1 và 2.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Trong phức chất [PtCl₄]²⁻ có 4 phối tử Cl⁻ và trong phức chất [Fe(CO)₅] có 5 phối tử CO.

Câu 5. Dạng hình học có thể có của phức chất [FeF₆]³⁻  là

A. Tứ diện.

B. Bát diện.

C. Vuông phẳng.

D. Tứ diện hoặc vuông phẳng.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Phức chất [FeF₆]³⁻  có dạng [ML₆] nên dạng hình học là bát diện.

Câu 6. Cho biết số lượng phối tử có trong phức chất [Cu(H₂O)₆]²⁺ là

A. 2.

B. 6.

C. 4.                                 

D. 5.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Phức chất [Cu(H₂O)₆]²⁺ chứa 6 phối tử H₂O.

Câu 7. Phát biểu nào sau đây không đúng?

A. Nguyên tử trung tâm là cation kim loại hoặc nguyên tử kim loại có orbital trống đã nhận cặp electron chưa liên kết của phối tử.

B. Phối tử cho cặp electron chưa liên kết vào orbital trống của nguyên tử trung tâm.

C. Phức lập phương chỉ biết đối với các ion có kích thước rất lớn so với kích thước phối tử.

D. Phức chất luôn mang điện tích dương hoặc âm.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

D. Sai vì Phức chất có thể mang điện tích hoặc không mang điện tích.

Câu 8. Phân tử ethylamine (C₂H₅NH₂) có số cặp electron chưa liên kết là

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Dựa vào công thức Lewis ta thấy: nguyên tử N trong C₂H₅NH₂ đã tạo liên kết đơn với 2 nguyên tử H và 1 nguyên tử C, vậy nên còn 1 cặp electron chưa liên kết.

Câu 9. Nguyên tử trung tâm của phức [Co(NH₃)₆]³⁺ là ?

A. N.

B. Co.

C. Co³⁺.

D. NH₃.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Nguyên tử trung tâm của phức [Co(NH₃)₆]³⁺ là Co³⁺ (do ammonia không mang điện tích, điện tích 3+ phải thuộc về nguyên tử trung tâm).

Câu 10. Công thức tổng quát của phức chất (với nguyên tử trung tâm M và phối tử L) có dạng tứ diện và bát diện lần lượt là

A. [ML₂] và [ML₄].        

B. [ML₄] và [ML₆].         

C. [ML₆] và [ML₂].         

D. [ML₆] và [ML₄].

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Phức chất (với nguyên tử trung tâm M và phối tử L) có công thức tổng quát [ML₆] có dạng hình học bát diện, công thức tổng quát [ML₄] có dạng hình học là tứ diện và vuông phẳng.

Xem thêm các bài viết về định nghĩa & khái niệm môn Hóa học hay, chi tiết khác:

• Nước cứng toàn phần là gì

• Nước cứng vĩnh cửu là gì

• Kim loại chuyển tiếp dãy thử nhất là gì

• Dạng hình học của phức chất là gì

• Phối tử trong phức chất là gì

• Nguyên tử trung tâm trong phức chất là gì

---