CÁC NGUYÊN TỐ CHUYỂN TIẾP ppsx

ĐẶC ĐIỂM CÁC NGUYÊN TỐ CHUYỂN TIẾP II.. Cấu tạo phức chất 3.. Lý thuyết tạo phức... 2.Thành phần phức chấtPhức chất : Cầu ngoại Cầu nội [M Ln]đt Chất tạo phức Phối tử Số PT Điện tích PC

CHƯƠNG 9 – CÁC NGUYÊN TỐ CHUYỂN TIẾP

I ĐẶC ĐIỂM CÁC NGUYÊN TỐ CHUYỂN

TIẾP

II PHỨC CHẤT

1 Khái niệm

2 Cấu tạo phức chất

3 Lý thuyết tạo phức

I.CÁC NGUYÊN TỐ CHUYỂN TIẾP

1.Đặc điểm cấu tạo:

- Các nguyên tố chuyển tiếp là các nguyên tố d (có

e-cuối cùng sắp xếp vào AO (n-1)d)

–Cấu hình e’ hóa trị các nguyên tố d trong họ (CK):

Nhóm III IV V VI Cấu hình e’ (n−1)d 1 ns 2 (n−1)d 2 ns 2 (n−1)d 3 ns 2 (n−1)d 5 ns 1

Nhóm VII VIII I II Cấu hình e’ (n−1)d 5 ns 2 (n−1)d 6,7,8 ns 2 (n−1)d 10 ns 1 (n−1)d 10 ns 2

- Số e’ hóa trị = số e’ phân lớp s lớp ngoài cùng + số e’ phân lớp d lớp kề lớp ngoài cùng = STT của nhóm

- Có 1 số ngoại lệ trong cấu trúc e’ ở PN VIB, IB, IIB và PN VIIIB.

1.Đặc điểm cấu tạo:

2.Đặc tính chung

- Chỉ có khả năng cho e- Ỉ Các KL điển hình

ƒ Có nhiều trạng thái oxihóa dương khác nhau và cách nhau 1 đơn vị: từ +1 đến +8

ƒ Số oxihóa dương cực đại = STT của nhóm

(Ngoại lệ: Au, Cu)

ƒ Hợp chất có trạng thái oxihóa dương thấp (<3): KL

Hợp chất có trạng thái oxihóa dương cao (>4) : PK

- Nguyên tố d dễ tạo thành các phức chất

II.PHỨC CHẤT

– Các phân tử, ion có thể kết hợp với nhau tạo PC:

CoCl 3 + 6NH 3 = [Co(NH 3 ) 6 ]Cl 3

Fe 2+ + 6CN ̅ = [Fe(CN) 6 ] 4−

– Định nghĩa phức chất (ở trạng thái rắn và dung

dịch):

Phức chất là hợp chất ở nút mạng tinh thể có chứa các ion phức tích điện dương hay âm (ion phức) có khả năng tồn tại độc lập trong dung dịch.

1.Khái niệm chung

2.Thành phần phức chất

Phức chất : Cầu ngoại

Cầu nội [M (L)n]đt

Chất tạo phức

Phối tử

Số PT Điện tích PC = Đt (M) + n Đt (L)

Ví dụ: [Co(NH3)6]Cl3

[Fe(H2O)6]Cl2

Do tương tác tĩnh điện hoặc cho – nhận hoặc gồm cả 2 tương tác trên giữa nguyên tử trung tâm (M)và phối tử (L)

Phân loại PC: Cation

Anion Trung hòa

[Co(H2O)6]3+

[Al(OH)4] -[Fe(CO)5] [Co(NH3)3Cl3]

Gọi tên PC : cation + anion phức

hay cation phức + anion

Liên kết trong phức chất :

Tên của ion phức:

Số phối tử + tên phối tử + tên chất tạo phức + (số oxihóa)

Phức cation : tên goi thường Phức anion: tên Latinh + at

Phối tử là anion: tên anion + o

F - :floro Cl - : Cloro OH - : hidroxo

PT trung hòa: H 2 O : aquơ ; CO: cacbonyl NO: nitrozyl NH 3 : ammin

1: mono

2: di

3: tri

4: tetra

5: penta

6: hexa

(I), (II)

Hằng số bền của phức

K4[Fe(CN)6] Ỉ 4K+ +[Fe(CN)6]4−

[Fe(CN)6]4− ⇌ Fe2+ +6CN ̅

] )

( [

] ][

[

4 6

6 2

−

− +

CN Fe

CN

Fe

Kkb =

Kkb càng lớn phức càng kém bền.

Thuyết liên kết hóa trị (VB)

Cơ sở: tương tác cho – nhận e

- hóa trị tự do của L

AO hóa trị tự do của M

[CoF 6 ] 3- : phức bát diện, thuận từ

Co 3+ : 3d 6 4s 4p4d

↑

↑

↑

↑

↑↓

Phức bát diện Ỉ Lh sp 3 d 2

F F F F F F

Co: 3d 7 4s 2

3.Lý thuyết tạo phức

Thuyết Trường Tinh Thể

Cơ sở: Tương tác tĩnh điện M : xét e

- (bị L ảnh hưởng)

L : tác động lên e- của M Xét nguyên tố d: các AO tham gia tạo liên kết: (n-1) d

y

−

2

z d

d

VD: Fe:3d64s2 Ỉ Fe2+: 3d6 4 s :

Ỉ5AO tham gia tạo liên kết là 5AO của 3d

ỈSố electron tham gia tạo lk trong PC : 6 e- của 3d

y

x

5 AO d

5 AO d

ion tự do ion trong trường phối ion trong trường trí đối xứng cầu phối trí bát diện

E

dxy dxz dyz

(dγ )

Δ

5 AO d

5 AO d

ion tự do ion trong trường phối ion trong trường trí đối xứng cầu phối trí tứ diện

E

dxy dxz dyz z

y

-Xét phối tử: AO tạo lk, số e- tạo liên kết

-Xét số phối trí: - bát diện (n =6)

- tứ diện (n=4)

dε

dγ

dε

dγ

- Xét phức có Δ mạnh hay yếu: Ỉ sắp xếp e- vào AO mới

ƒ L yếu (H2O, OH-, F-, Cl-…) : theo qui tắc Hund

ƒL mạnh (CO, CN-, NO2-…)Ỉ xếp e- xong ở AO thấp rồi mới lên AO cao

Xét sự tạo phức theo thuyết trường tinh thể

Ví dụ: Xét cấu hình electron hóa trị của phức [CoF6] 3-theo thuyết trường tinh thể

Co: 3d74s2 Ỉ Co3+: 3d6

Số e- hóa trị là 6

Số phối tử 6 Ỉ trường bát diện

Phối tử là F- Ỉ trường bát diện yếu: sắp xếp e- theo qui tắc Hund.

dε

dγ

dε

dγ

↑

↓

Thuyết orbital phân tử MO

Cơ sở: Phức chất : thể thống nhất gồm M và L

Ỉ Khảo sát trên cơ sở cấu trúc electron của M và L

Ỉ Liên kết giữa M và L tạo thành do sự che phủ giữa các AO hóa trị của chúng.

1.Gọi tên các phức chất sau:

[Zn(OH)4]2- [Al(OH)4]-[CuCl2]- [AuCl4]

-[Co(NH3)6]2+ [Fe(H2O)6]2+ [Ni(H2O)6]2+

[Fe(H2O)6]SO4 K4[FeF6] K3[Cr(OH)6]

BÀI TẬP

2.Viết công thức của các phức chất sau:

Ion hexa xyano ferat (II) Hexa aquo crom (II) sunfat

Kali hexa floro ferat (II) Kali hexa xiano ferat (III)

Ion tetra hidroxo cuprat (II)Kali hexa hidroxo ferat(III)

Natri tetra cloro cobanat (II) Hexa ammin niken(II) clorua

3.Xét sự tạo phức theo thuyết trường tinh thể của các

phức sau:

[Cr(H2O)6] 2+ [Fe(H2O)6] 3+ [Cr(NH3)6] 2+ [Fe(CN)6]

4-[Co(CN)6] 3- [Mn(CN)6] 4- [MnF6] 4- [FeCl4]

2-Cho biết từ tính của phức?

BÀI TẬP