GIAO TRINH TÓM tắt LÝ THUYẾT VÀ một số BÀI tập ôn THI

Thuyết lk hóa trị Thuyết trường tinh thể Thuyết orbital phân tử MO- orbital trống của nguyên tử trung tâm →lai hóa→cho Lực đẩy tĩnh điện giữa e của phối tử và nguyên tử trung tâm.. Coi p

Chương trình:

Buổi ôn tập chuyên đề: Hóa vô cơ

Trường Đại Học Bách Khoa TP HCM

Chúng ta cùng tiến

Nội dung

1 Cấu trúc đề thi môn hóa vô cơ

2 Kinh nghiệm ôn thi môn hóa vô cơ

3 Giải một số câu trong đề thi năm 2012

4 Giải đáp thắc mắc

2 Kinh nghiệm ôn thi môn hóa vô cơ

_ Làm câu dễ trước, câu khó làm sau.

_ Đọc đề nhiều lần, gạch dưới số liệu, dữ kiện đề bài _ Chú ý yêu cầu đề bài: tìm cái gì, chọn câu đúng/sai _ Làm kĩ các đề năm trước (đặc biệt là năm 2012).

3.Giải một số câu trong đề thi năm 2012

3.1.1 Giản đồ Latimer:

_Cách thiết lập giản đồ: Sắp xếp các ion, chất theo chiều giảm dần số oxi hoá.

_Các dạng toán thường gặp.

3.1 Oxy hóa- khử:

Câu 2: Thiết lập giản đồ Latimer gồm các số oxi hoá của lưu huỳnh là +6, +4, +2, 0, -2 ở pH=8 Lập giản đồ (sắp xếp theo chiều số oxi hoá giảm dần):

a.Tính các giá trị a1, a2, a3, a4:

Ta dùng công thức:

Ví dụ:

Tính các giá trị còn lại: a2= -0,045, a3= -0,221, a4= 0,653.

a1 = -0,936 + SO42- + H2O + 2e SO32- + 2OH-

Câu 3 Dựa vào giản đồ Latimer ở pH=0, dạng nào của lưu huỳnh bị dị ly trong môi trường axit.

Trên nguyên tắc khi số oxi hoá giảm thì φ giảm, nếu φ đột ngột tăng lên thì dạng đó bị dị li.

Vậy ở pH=0 thì bị dị li S O 2 6 2 − , S O 2 3 2 −

Câu 4: Ta thấy dạng bị dị ly trong môi trường axit nhưng lại không bị dị ly trong môi trường bazơ Như vậy khi pH tăng từ 0 đến 14 sẽ có 1 giá trị pH mà tại đó chuyển từ bị dị ly sang không bị dị ly T ính giá trị pH đó.

Giải: Muốn cho hợp chất hay ion không bị dị ly nghĩa là φ phía bên trái phải bằng φ phía bên phải:

Vẽ giản đồ:

Dạng oxy hóa

Câu 5: Dựa vào giản đồ xác định dạng dị ly, nhị hợp, sản phẩm cuối của quá trình O-K là các yêu cầu thường gặp.

Thuyết lk hóa trị Thuyết trường tinh thể Thuyết orbital phân tử (MO)

- orbital trống của nguyên

tử trung tâm →lai hóa→cho

Lực đẩy tĩnh điện giữa e của phối tử và nguyên tử trung tâm

Coi phức chất (cũng như các hợp chất đơn giản) là hạt thống nhất bao gồm nguyên tử trung tâm và phối tử

So sánh thuyết liên kết hóa trị, thuyết trường tinh thể và thuyết MO

3.2 Phức chất

Thuyết lk hóa trị Thuyết trường tinh thể Thuyết orbital phân tử

-khắc phục nhược điểm của thuyết trường tinh thể

Thuyết lk hóa trị Thuyết trường tinh thể Thuyết orbital phân tử

(MO)

Ưu điểm -giải thích được phổ hấp thụ (màu sắc)

của phức chất-tìm ra dãy hóa quang phổ-giải thích được nguyên nhân gây ra từ tính của phức (phức spin thấp, spin cao)

-khắc phục nhược điểm của thuyết trường tinh thể

So sánh thuyết liên kết hóa trị, thuyết trường tinh thể và thuyết MO

Thuyết lk hóa trị Thuyết trường tinh thể Thuyết orbital phân tử

(MO)

Nhược điểm -không giải thích

được màu sắc của phức chất

Do coi lk kl-phối tử là lk ion , chỉ chú ý orbital nguyên

tử của kim loai mà bỏ qua orbital nguyên tử của phối tử nên gặp những hạn chế:

-không đề cập đến lk π →giải thích không thỏa đáng độ bền của của các phức tạo thành chủ yếu nhờ lk cộng hóa trị

-không giải thích được bản chất dãy hóa quang phổ

-không chú ý khả năng tạo thành các MO phản lk

→không giải thích được phổ hấp thụ của phức chất (màu)

Thuyết lk hóa trị Thuyết trường tinh thể Thuyết orbital phân tử

(MO)

Nhược điểm -không giải thích

được màu sắc của phức chất

Do coi lk kl-phối tử là lk ion , chỉ chú ý orbital nguyên

tử của kim loai mà bỏ qua orbital nguyên tử của phối tử nên gặp những hạn chế:

-không đề cập đến lk π →giải thích không thỏa đáng độ bền của của các phức tạo thành chủ yếu nhờ lk cộng hóa trị

-không giải thích được bản chất dãy hóa quang phổ

So sánh thuyết liên kết hóa trị, thuyết trường tinh thể và thuyết MO

Số phối trí 6 →bát diện

Lai hóa trong (d2sp3)

Lai hóa ngoài (sp3d2)

3.2.1 Thuyết liên kết hóa trị

Số phối trí 4

Tứ diện (sp3)

Hình vuông (dsp2)

3.2.2 Thuyết trường tinh thể

Trường bát diện

Trường tứ diện

Trường hình vuông

Thông số tách năng lượng

Cấu hình phức chất ∆c>∆o>∆T (cùng ligand, cùng ion

trung tâm)

Bản chất ion trung tâm

Điện tích

Kích thước Bk ion lớn→∆ lớn và ngược lại

Ion có điện tích lớn ∆ lớn và ngược lại

Dãy phổ hóa học

I-<Br-<Cl-<SCN-<F-<OH-<C2O42-<H2O<NCS-<py<NH3<en<đipy<NO2-<CN-<CO

Từ tính

∆>P→ phức spin thấp

∆<P→ phức spin cao

Thuận từNghịch từ

Thuận từ

Phổ hấp thụ

Electron: d năng lương thấp→d năng lượng cao (chuyển đời d- d)

Phổ hấp thụ electron

3.2.3 Thuyết orbital phân tử (MO)

[Nguồn] Hóa học vô cơ, tập 3, Hoàng Nhâm, NXB Giáo dục

1 Sử dụng các thuyết để giải thích các cấu tạo của phức chất, tínhtừ, năng lượng,màu sắc.

2 Độ bền của phức chất và độ tan của kết tủa.

3 Tính oxi hóa khử của phức chất.

3.2.4 Bài tập

SỬ DỤNG CÁC THUYẾT ĐỂ GIẢI THÍCH CÁC CẤU TẠO CỦA PHỨC

CHẤT,TÍNHTỪ, NĂNG LƯỢNG, MÀU SẮC

1.Giải thích cấu tạo,từ tính ,năng lượng ổn định trường tinh thể và màu sắc của phức (Biết ∆ (kJ/mol) của CoF6 3- =

⇒Lai hóa sp3d2 => phức bát diện

⇒ Có electron độc thân =>thuận từ

_Theo thuyết trường tinh thể

Cấu hình e hóa trị của Co3+ là 3d6,

* CoF63- có ∆ < P nên cấu hình Co3+ là dε4dγ2

Phức spin cao, thuận từ

• =155kj/mol=155*103*6.023*1023=9.335*1028

Ta có E=hc/λ

=>λ=0.77m => hấp thụ as đỏ=>phản xạ as xanh lơ=>phức màu xanh lơ

Tính năng lượng ổn định trường tinh thể

Phức spin cao CoF63-:

∆ E = 4 × (-2/5 ∆ ) + 2 × 3/5 ∆ = − 2/5 ∆ =2/5 × 155 = -62kJ/mol

•

Theo thuyết M.O

C u hình: ấ

(

1. Trong số 18 electron hóa trị có 12 eclectron điền vào 6 MO và

6 eclectron còn lại điền vào MO và MO

2. CoF63- là phức spin cao (Σms = +2), thuận từ

3. Năng lượng tách trường tinh thể ∆ = Eσ*dγ - Eπ0dε

4. Phức này có thể có màu do π0dε chứa electron và σ*dγ còn trống ( ion CoF63- :màu xanh lơ)

•

ĐỘ BỀN CỦA PHỨC CHẤT VÀ ĐỘ TAN CỦA KẾT TỦA

• Hãy chứng minh (bằng phép tính cụ thể) độ tan của AgCl trong dung dịch amoniac 1.0 M cao hơn so với độ tan trong nước cất.

Tính độ tan của AgCl trong dung dịch amoniac 1,0 M.

7 1 , 7 10 2 , 55 10 10

5 ,

=

K

3 2

2

10 55 ,

2 )

2 0

31

2 = 4 , 6 10

S S

CuBr là một chất ít tan trong nước (pT = 7,4)

(a) Hãy tích thể tích nước tối thiểu cần dùng để hòa tan hoàn toàn 1 gam CuBr

Ion Cu+ tạo phức với amoniac theo các phản ứng sau:

Cu+ + NH3 [Cu(NH3)]+ lg1 = 6,18

[Cu(NH3)]+ + NH3 [Cu(NH3)2]+ lg2 = 4,69

(b) Hãy tính thể tích dung dịch amoniac 0,1 M tối thiểu cần dùng để hòa tan hoàn toàn 1 gam CuBr

(c) Biểu thức tính tích số tan điều kiện của CuBr như sau:

Hãy tính giá trị T' của dung dịch thu được ở phần (b)

•

] [Br · ] ) [Cu(NH )]

[Cu(NH ]

([Cu

-2 3 3

+ +

=

(1) [Br-] = [Cu(NH3)2 2+]

(2) [NH3] + 2[Cu(NH3)2 2+] = 0,1

•

4 -7,4 2 , 00 10 10

] [Cu

4

10 00 ,

2 143,35V

1

(0,1 ] r [ 10

] r

[ ])

2[Br -

](0,1 [Cu

] r

[ ]

][NH [Cu

] ) [Cu(NH

2 - -

7,4 -

-2 -

-2 3

2 3 2

,

1

B

B B

=

=

β

TÍNH OXI HÓA KHỬ CỦA PHỨC CHẤT

Cho biết:

Au3+ + 3e → Au↓ 1,50Cho biết hằng số không bền toàn phần của các phức AuX4- có các giá trị như sau :

[AuCl4-] = 2.10-21,3 [AuBr4-] = 1.10-31,5 [Au(SCN)4-] = 1.10-42 Tính thế khử chuẩn ở 250C của các bán phản ứng khử sau

a) AuCl4- + 3e → Au↓ + b) AuBr4- + 3e → Au↓ + 4Br- c) Au(SCN)4- + 3e → Au↓ + 4SCN-

Từ các kết qủa thu được rút ra mối liên hệ giữa khả năng oxy hóa của Au(III) với độ bền của phức chất của Au(III)

• Bài giải

Ở đktc ta có [Cl-]=1M

AuCl4 - → Au3+ + 4Cl- Kkb[AuCl4-] = 2.10 -21,3

V AuCl

kb

K Au

Au Au

AuCl

Cl

AuCl kb

K Au

Au Au

Au

08 , 1 ) 3 , 21 10

2

lg(

3

059 , 0 5 ,

1 ]

4 [

,

lg 3

059 , 0

0 3

0

] 4 [

4

] [

] 4 [

, ]

3

[

]

3 lg[

3

059 , 0

0

3

=

− +

=

−

+ +

=

−

−

= +

+ +

+

=

ϕ ϕ

ϕ

ϕ

059 ,

0 5 , 1

lg 3

059 ,

][,

00

]

− +

− ϕ ϕ

V

Kkb Au CN

Au

Au Au

CN

Au lg( 1 10 ) 0 , 674

3

059 , 0 5 , 1

lg 3

059 ,

] ) ( [,

0 0

] )

(

− +

− ϕ ϕ

4 Giải đáp thắc mắc

CÁM ƠN CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE