BÀi tập chuyên đề halogen và phức chất

BÀi tập chuyên đề halogen và phức chất BÀi tập chuyên đề halogen và phức chất BÀi tập chuyên đề halogen và phức chất BÀi tập chuyên đề halogen và phức chất BÀi tập chuyên đề halogen và phức chất BÀi tập chuyên đề halogen và phức chất BÀi tập chuyên đề halogen và phức chất BÀi tập chuyên đề halogen và phức chất BÀi tập chuyên đề halogen và phức chất BÀi tập chuyên đề halogen và phức chất

Câu 1: Hòa toàn 2,81 gam hỗn hợp gồm Fe2O3, MgO, ZnO trong 500ml dung dịch HCl 0,2M (vừa đủ) Sau phản ứng, hỗn hợp muối clorua thu được khi cô cạn dung dịch có khối lượng là:

A 3,56 gam B 4,56 gam C 5,56 gam D 6,56 gam

Câu 2: Cho 2,13 gam hỗn hợp X gồm ba kim loại Mg, Al, Cu ở dạng bột tác dụng hoàn toàn

với oxi dư thu được hỗn hợp Y gồm các oxit có khối lượng 3,33 gam Thể tích dung dịch HCl 2M vừa đủ để phản ứng hết với Y là:

Câu 3: Cho 1,9 gam hỗn hợp muối cacbonat và hiđrocacbanat của kim loại kiềm M td hết với

dung dịch HCl dư, sinh ra 0,448 lit khí (đktc) Kim loại M là A Rb B K C

Li D Na

Câu 4: Cho 9,12 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 td với dung dịch HCl dư Sau phản ứng xảy ra hoàn toàn, được dung dịch Y; cô cạn dung dịch Y thu được 7,62 gam FeCl2 và m gam FeCl3 Giá trị của m là A 6,5 B 7,8 C 9,75 D 8,75 Câu 5: Nếu cho 1 mol mỗi chất: CaOCl2, KMnO4, K2Cr2O7, MnO2 lần lượt phản ứng vơí dung

dịch HCl đặc, dư; chất tạo ra lượng khí clo nhiều nhất là

A CaOCl2 B KMnO4 C K2Cr2O7 D MnO2

Câu 6: Cho dung dịch chứa 6,03 gam hỗn hợp 2 muối NaX và NaY (X, Y là 2 nguyên tố có

trong tự nhiên, ở 2 chu kì liên tiếp thuộc nhóm VIIA, ZX<ZY) vào dung dịch AgNO3 dư, thu được 8,61 gam kết tủa Phần trăm khối lượng của NaX trong hỗn hợp ban đầu là

Câu 7: Nung nóng 16,8 gam hỗn hợp gồm Au, Ag, Cu, Fe, Zn với 1 lượng dư khí oxi, đến khi

các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 23,2 gam chất rắn X Thể tích dung dịch HCl 2M vừa

đủ để phản ứng với chất rắn X là

A 400ml B 200ml C 800ml D 600ml

Câu 8: Cho hỗn hợp Mg, Cu vào 200ml dung dịch HCl thu được 3,36 lit khí (đktc) và còn lại

m gam kim loại không tan Oxi hóa hoàn toàn m gam kim loại đó thu được (1,25m+a) gam oxit Nồng độ mol của dung dịch HCl là:

A 1,5M B 2,75 C 2,5M D 2M

Câu 9: Cho 7,84 lít (đktc) hỗn hợp khí gồm oxi và clo tác dụng vừa đủ với hỗn hợp chứa 0,1

mol Mg và 0,3 mol Al thu được m gam hỗn hợp muối và oxit Giá trị của m là: A 35,35

B 21,7<m<35,35 C 21,7 D 27,55

Câu 10: Chia 7,8 gam hỗn hợp X gồm Mg và Al thành 2 phần bằng nhau Phần 1 cho vào

250ml dung dịch HCl aM, sau khi phản ứng kết thúc cô cạn dung dịch thu được 12,775 gam chất rắn khan Phần 2 cho vào 500ml dung dịch HCl aM, sau khi phản ứng kết thúc cô cạn dung dịch thu được 18,1 gam chất rắn khan Giá trị của a là: A 0,5 B 1,0 C 0,4

D 0,8

Câu 11: Cấu hình electron lớp ngoài cùng của các nguyên tố nhóm VIIA (halogen) là:

A ns2np4 B ns2np5 C ns2np3 D ns2np6

Câu 12: Phân tử của các đơn chất halogen có kiểu liên kết:

A Cộng hoá trị B Tinh thể C Ion D Phối trí

Câu 13: Trong số các hiđro halogenua, chất nào sau đây có tính khử mạnh nhất ?

Câu 14: Dẫn hai luồng khí clo đi qua NaOH: Dung dịch 1 loãng và nguội; Dung dịch 2 đậm

đặc và đun nóng đến 1000C Nếu lượng muối NaCl sinh ra trong hai dung dịch bằng nhau thì

tỷ lệ thể tích clo đi qua hai dung dịch trên là:

Câu 15: Trong các phản ứng sau, phản ứng nào HCl đóng vai trò là chất oxi hoá?

A 4HCl + MnO2 MnCl2 + Cl2 + 2H2O

C 2HCl + Fe  FeCl2 + H2

D 16HCl + 2 KMnO4  2MnCl2 + 5Cl2 +8 H2O + 2KCl

Câu 16: Để khử một lượng nhỏ khí clo không may thoát ra trong phòng thí nghiệm, người ta

dùng hoá chất nào sau đây:

A dung dịch NaOH loãng B dung dịch Ca(OH)2 C dung dịch NH3 loãng D

A Tăng B Giảm C Không thay đổi D Vừa tăng vừa giảm

Câu 19: Hãy lựa chọn phương pháp điều chế khí HCl trong phòng thí nghiệm từ các hoá chất

đầu sau:

A Thuỷ phân muối AlCl3 B Tổng hợp từ H2 và Cl2

C Clo tác dụng với nước D NaCl tinh thể và H2SO4 đặc

Câu 20: Khi mở một lọ đựng dung dịch axit HCl 37% trong không khí ẩm, thấy có khói trắng

bay ra Khói đó là:

A do HCl phân hủy tạo thành H2 và Cl2 B do HCl dễ bay hơi tạo thành

C do HCl dễ bay hơi, hút ẩm tạo ra các giọt nhỏ axit HCl D do HCl đã tan trong nước

đến mức bão hòa

Câu 21: Đầu que diêm chứa S, P, C, KClO3 Vai trò của KClO3 là:

A chất cung cấp oxi để đốt cháy C, S, P B làm chất độn để hạ giá thành sản phẩm

C làm chất kết dính D làm tăng ma sát giữa đầu que diêm với vỏ bao

A 5,6 lit B 0,56 lit C 0,28 lit D 2,8 lit

Câu 24: Hỗn hợp gồm NaCl và NaBr Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thì tạo

ra kết tủa có khối lượng bằng khối lượng của AgNO3 đã tham gia phản ứng Thành phần % theo khối lượng của NaCl trong hỗn hợp đầu là:

A 27,88% B 15,2% C 13,4% D 24,5%

Câu 25: Cho 200 g dung dịch HX (X: F, Cl, Br, I) nồng độ 14,6% Để trung hòa dung dịch trên cần 250ml dung dịch NaOH 3,2M Dung dịch axit trên là: A HF B HCl

Câu 26: Hòa tan hoàn toàn 7,8g hỗn hợp Mg và Al vào dung dịch HCl dư Sau phản ứng thấy

khối lượng dung dịch tăng thêm 7,0g Số mol axit HCl đã tham gia phản ứng trên là:

A 0,8mol B 0,08mol C 0,04mol D 0,4mol

Câu 27: Hòa tan hoàn toàn 20g hỗn hợp Mg và Fe vào dung dịch axit HCl dư thấy có 11,2 lít

khí thoát ra ở đktc và dung dịch X Cô cạn dung dịch X thì thu được bao nhiêu gam muối khan? A 55,5g B 91,0g C 90,0g D 71,0g

Câu 28: Hòa tan hoàn toàn 23,8g hỗn hợp gồm một muối cacbonat của một kim loại hóa trị I

và một muối cacbonat của một kim loại hóa trị II trong axit HCl dư thi tạo thành 4,48 lit khí ở

đktc và dung dịch X Cô cạn dung dịch X thì thu được bao nhiêu gam muối khan? A 38,0g

B 26,0g C 2,60g D 3,8g

Câu 29: Chọn câu trả lời sai khi xét đến CaOCl2:

A Là chất bột trắng, luôn bôc mùi clo B Là muối kép của axit hipoclorơ và axit

Câu 32: Hòa tan clo vào nước thu được nước clo có màu vàng nhạt Khi đó một phần clo tác

dụng với nước Vậy nước clo bao gồm những chất nào? A Cl2, HCl, HClO, H2O B HCl, HClO, H2O C Cl2, HCl, HClO D Cl2, H2O, HCl

Câu 33: Cho 31,84g hỗn hơp NaX và NaY (X, Y là hai halogen ở hai chu kỳ liên tiếp) vào

dung dịch AgNO3 dư thì thu được 57,34g kết tủa Công thức của mỗi muối là:

A NaCl và NaBr B NaBr và NaI C NaF và NaCl D Không xác định

được

Câu 34: Để hòa tan hoàn toàn 2,32 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3 (trong đó số mol FeO bằng số mol Fe2O3), cần vừa đủ V lit dung dịch HCl 1M Giá trị của V là: A 0,08

Câu 35: Câu nào sau đây Không đúng?

A Các halogen là những phi kim mạnh nhất trong mỗi chu kỳ

B Các halogen đều có số oxi hóa là -1; 0; +1; +3; +5; +7

C Các halogen đều có 7 electron lớp ngoài cùng thuộc phân lớp s và p

D Tính oxi hoá của các halogen giảm dần từ flo đến iod

Câu 36: Trong tự nhiên, các halogen

A chỉ tồn tại ở dạng đơn chất B chỉ tồn tại ở dạng muối halogenua

C chỉ tồn tại ở dạng hợp chất D tồn tại ở cả dạng đơn chất và hợp chất

Câu 37: Trong phòng thí nghiệm người ta thường điều chế clo bằng cách

A điện phân nóng chảy NaCl B điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn

C phân huỷ khí HCl D cho HCl đặc tác dụng với MnO2; KMnO4…

Câu 38: Trong công nghiệp người ta thường điều chế clo bằng cách

A điện phân nóng chảy NaCl B điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn

C cho F2 đẩy Cl2 ra khỏi dung dịch NaCl D cho HCl đặc tác dụng với MnO2; đun nóng

Câu 39: Khí HCl khô khi gặp quỳ tím thì làm quỳ tím

A chuyển sang màu đỏ B chuyển sang màu xanh C không chuyển màu.

D chuyển sang không màu

Câu 40: Thứ tự tăng dần tính axit của các axit halogen hiđric (HX) là

A HF < HCl < HBr < HI B HI < HBr < HCl < HF C HCl < HBr < HI < HF D

HBr < HI < HCl < HF

Câu 41: Có 4 dung dịch NaF, NaCl, NaBr, NaI đựng trong các lọ bị mất nhãn Nếu dùng dung

dịch AgNO3 thì có thể nhận được A 1 dung dịch B 2 dung dịch C 3 dung

HCl 20% Giá trị của m là

Câu 45: Cho 11,2 lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm Cl2 và O2 tác dụng vừa đủ với 16,98 gam hỗn hợp Y gồm Mg và Al thu được 42,34gam hỗn hợp Z gồm MgCl2; MgO; AlCl3 và Al2O3 Phần trăm thể tích của oxi trong X là

A 52 B 48 C 25 D 75

Câu 46: Sục khí clo dư vào dung dịch chứa muối NaBr và KBr thu được muối NaCl và KCl, đồng thời thấy khối lượng muối giảm 4,45 gam Lượng clo đã tham gia phản ứng với 2 muối trên là A

0,1 mol B 0,05 mol C 0,02 mol D 0,01 mol

Câu 47: Hoà tan hỗn hợp gồm 0,2 mol Al; 0,2 mol Fe và 0,2 mol Fe3O4 bằng dung dịch HCl

dư thu được dung dịch A Cho A tác dụng với dung dịch NaOH dư, rồi lấy kết tủa nung trong

không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn Giá trị của m là

Câu 48: Hoà tan hoàn toàn 25,12 gam hỗn hợp Mg, Al, Fe trong dung dịch HCl dư thu được

13,44 lít khí H2 (đktc) và m gam muối Giá trị của m là A 67,72 B 46,42 C 68,92

CHƯƠNG 5 - PHỨC CHẤT

5.1 KHÁI NIỆM

5.1.1 Ion phức

Trong phân tử hợp chất trung hoà, theo quan niệm của hoá trị cổ điển

(Hoá trị của một nguyên tố là khả năng của một nguyên tử của nguyên tố đó có thể kết hợp với bao nhiêu nguyên tử của nguyên tố khác) thì các nguyên tử đã

bão hoà hoá trị gọi là phân tử trung hoà, không thể kết hợp thêm nguyên tử của

với nhau tạo ra hợp chất mới

Ví dụ: HgI2 + 2KI → K2[HgI4]

Trong dung dịch nước hợp chất này điện ly:

bằng cách kết hợp các ion hay nguyên tử kim loại hoặc không kim loại với các phân tử trung hoà hoặc các anion gọi là ion phức

Ví dụ: Pb4+ + 6Cl- = [PbCl6]2-

5.1.2 Phức chất

Phức chất là những hợp chất hoá học mà phân tử có chứa ion phức dương hoặc âm có khả năng tồn tại trong dung dịch, cũng như tồn tại trong tinh thể, kết hợp với các ion trái dấu (gọi là cầu ngoại)

Ví dụ: [Co(NH3)6]Cl3

5.1.3 Ion trung tâm (ký hiệu là M)

Trong ion phức có một ion hay một nguyên tử trung hoà chiếm vị trí trung tâm gọi là ion trung tâm hay nguyên tử trung tâm hoặc gọi là chất tạo phức

Ví dụ: Trong [HgI4]2- nguyên tử trung tâm là Hg2+

5.1.5 Cầu nội - Cầu ngoại

- Nguyên tử trung tâm và phối tử tạo thành cầu phối trí nội của phức, gọi tắt là cầu nội Cầu nội thường được viết trong dấu ngoặc vuông ([cầu nội]) trong công thức của phức

hoặc có thể là phân tử trung hoà điện không phân ly trong dung dịch như [Pt(NH3)2Cl2]

- Những ion không tham gia vào cầu nội, ở khá xa nguyên tử trung tâm và liên kết kém bền vững với nguyên tử trung tâm (có vai trò làm trung hoà điện tích với ion phức), hợp thành cầu ngoại của phức

Ví dụ: [Co(NH3)6]Cl3

cầu nội cầu ngoại

2.1.6 Sự phối trí - Số phối trí - Dung lượng phối trí

* Sự sắp xếp các phối tử xung quanh ion trung tâm gọi là sự phối trí

* Số phối trí là tổng số liên kết mà phối tử liên kết trực tiếp với nguyên tử trung tâm

Mức oxi hoá của ion trung tâm hoặc những ô lượng tử hoá trị còn trống sẽ quyết định số phối trí

Ví dụ: Mức oxi hoá M+n: +1 +2 +3 +4

Số phối trí đặc trưng: 2 4 (6) 6 (4) 8

(số phối trí trong ngoặc đơn ít gặp)

+ Số phối trí 4: đặc trưng với Cu2+, Zn2+, Pd2+, Pt2+

+ Số phối trí 6: đặc trưng với Pt4+, Cr3+, Co3+, Fe3+

Những số phối trí vừa nêu ứng với sự bão hoà cực đại cầu phối trí Nhưng trong dung dịch không phải bao giờ cũng đủ điều kiện cho sự bão hoà phối trí, khi đó số phối trí nhỏ hơn

Một cách tổng quát, số phối trí phụ thuộc vào: điện tích ion trung tâm, bản chất phối tử, trạng thái tập hợp, nồng độ phối tử, điều kiện nhiệt động

Ví dụ: Với 1 ion trung tâm Cu2+ và phối tử H2O thì ion Cu2+ có số phối trí

nhờ 2 đôi điện tử hoá trị chưa chia xẻ trên nitơ

* Dung lượng phối trí: là số liên kết mà một phối tử liên kết với ion trung tâm

Ví dụ: Phối tử En có dung lượng phối trí là 2

5.1.7 Phối tử đơn càng - đa càng

Dựa vào số nguyên tử mà phối tử có thể phối trí quanh nguyên tử trung tâm, người ta chia phối tử ra làm 2 loại là phối tử đơn càng (một càng) và phối

tử đa càng (nhiều càng)

- Phối tử đơn càng: là phối tử chỉ có khả năng tạo ra một liên kết với ion

- Phối tử đa càng: là những phối tử tạo được 2 hay nhiều liên kết với ion

oxi hoặc hoá trị tự do để liên kết với ion trung tâm, tạo nên phức vòng càng

* Phức đa nhân là phức mà cầu nội có nhiều ion trung tâm Những ion

trung tâm trong cầu nội liên kết trực tiếp với nhau hoặc qua phối tử hoặc cầu

Ví dụ: Ni2+ tạo phức màu đỏ đặc trưng với đimetyl glyoxim trong dung

- Đối với hợp chất chứa cation phức thì gọi tên như sau: Đầu tiên gọi tên

phối tử là gốc axit bằng cách thêm đuôi “o”, sau đó gọi tên phối tử là phân tử trung hoà bằng cách giữ nguyên tên gọi thông thường của nó (Ngoại lệ là ammoniac gọi là “ammin”, nước gọi là “aquơ”) Trước tên gọi phối tử đặt số từ

Hy Lạp đi, tri, tetra, penta, hexa, … để chỉ số lượng phối tử Sau các phối tử gọi

đến tên nguyên tử trung tâm, sau đó đến tên các anion ở cầu ngoại Nguyên tử

trung tâm được gọi tên bằng tiếng Latinh và kèm theo chữ số La Mã đặt trong dấu ngoặc đơn để chỉ mức oxy hoá của nguyên tử trung tâm

Ví dụ: [Co(NH3)6]Cl3 : hexaammincoban (III) clorua

- Đối với hợp chất chứa anion phức thì gọi tên như sau: Đầu tiên gọi tên

các phối tử theo trật tự giống như ở cation phức Tiếp đó gọi đến tên của nguyên

(đi, tri…)tên phối tử + tên nguyên tử trung tâm (mức oxy hoá ) + tên anion

tử trung tâm bằng tiếng Latinh, thêm đuôi “at” Cuối cùng là tên của cation cầu ngoại

Ví dụ: NH4[Co(NH3)2(NO2)4] : tetranitrođiammincobantat (III) amoni

K3[Fe(CN)6] : hexaxianoferat (III) kali

K4[Fe(CN)6] : hexaxianoferat (II) kali

Các quy tắc nói trên được tuân theo ngay cả khi gọi tên phức chất là chất không điện ly Trong trường hợp này không cần nhấn mạnh mức oxy hoá của nguyên tử trung tâm

Ví dụ: [Co(NH3)3(NO2)3] : trinitrotriammincoban

5.2 LIÊN KẾT TRONG PHỨC

Lý thuyết hiện đại về liên kết hoá học đều dựa vào cơ học lượng tử Theo thuyết lượng tử, để tạo ra liên kết hoá học các cấu tử phải sắp xếp lại vỏ electron của mình và tạo ra vỏ electron phân tử

Hiện nay có 3 thuyết lượng tử về liên kết hoá học trong phức

5.2.1 Thuyết liên kết hoá trị (VB)(Thuyết Pauling)

Thuyết liên kết hoá trị được áp dụng có kết quả khi giải thích liên kết hoá học trong các hợp chất Về sau, Pauling áp dụng nó trong lĩnh vực phức chất của các kim loại chuyển tiếp Đây là thuyết lượng tử đầu tiên giải thích bản chất của liên kết trong phức chất

5.2.1.1 Cơ sở của thuyết VB

- Liên kết trong phức được hình thành giữa cặp electron tự do của phối tử

và orbital trống của nguyên tử trung tâm là liên kết cho - nhận Phối tử là chất cho, ion trung tâm là chất nhận, mà thực chất là sự xen phủ của 1AO có 2 electron hoá trị và 1AO trống

- Số liên kết phải bằng số phối trí của nguyên tử trung tâm

- Sự xen phủ các orbital càng lớn thì liên kết càng bền Muốn vậy, các orbital của nguyên tử trung tâm phải lai hoá để tạo thành một hệ thống các AO tương đồng nhau tham gia vào sự tạo thành liên kết Để có thể tham gia lai hoá các AO ban đầu phải có năng lượng gần nhau

- Số phối trí của ion trung tâm bằng số AO lai hoá tham gia tạo thành liên kết Tuỳ thuộc vào kiểu lai hoá mà phức chất có cấu trúc này hay cấu trúc khác

(đi,tri…)tên phối tử + tên nguyên tử trung tâm + đuôi“at”(mức oxy hoá )

+ tên cation

5.2.1.2 Các kiểu lai hoá quan trọng và cấu hình phức tương ứng

* Chất thuận từ: là chất còn chứa electron độc thân trong orbital và là chất

cho đường sức từ trường ngoài đi qua tốt hơn trong chân không Khi ở trong từ trường ngoài nó định hướng song song với đường sức từ trường ngoài

Chất nghịch từ: là chất không còn electron độc thân trong orbital, là chất

cản đường sức từ trường ngoài mạnh hơn trong chân không Khi đặt chất nghịch

từ vào từ trường ngoài thì bị đẩy ra khỏi từ trường và định hướng vuông góc với

từ trường ngoài

5.2.1.4 Một số ví dụ

Xét các dạng lai hoá khác nhau khi hình thành phức

Sau khi có 2(AO)s p, sẽ xen phủ với 2(AO) chứa đôi electron trên N trong

• Xét phức [Ni(Cl)4]2-

28Ni : 3d84s2 3d8 4s0 4p0

Ni2+ : 3d84s04p0 ↑↓↑↓↑↓↑ ↑

tương tác yếu với ion trung tâm, không đủ năng lượng để buộc (đẩy) các electron độc thân của ion trung tâm ghép đôi, chúng vẫn ở trạng thái độc thân trong ion phức (không tham gia liên kết) và làm cho phức có mức năng lượng cao, gọi tắt là phức spin cao

Để tạo liên kết với phối tử thì (AO)4s và 3(AO)4p cùa ion trung tâm lai

dsp2

CN- CN- CN- CN-

⇒ Phức [Ni(CN)4]2- không có electron độc thân nên nghịch từ, spin thấp

và đoán được cấu trúc của phức Nếu phức nghịch từ thì cấu trúc là vuông phẳng, nếu phức thuận từ thì cấu trúc là tứ diện

• Xét phức [Co(NH3)6]3+

27Co: 3d7 4s2

Co3+: 3d6 4s0 4p0 ↑↓↑ ↑ ↑ ↑

Phối tử NH3 liên kết với Co3+ là trường phối tử mạnh, có đủ năng lượng

để đẩy các electron độc thân của Co3+ ghép đôi với nhau tạo 2(AO)3d trống

d2sp3

3d 4s 4p

NH 3 NH 3 NH 3 NH 3 NH 3 NH 3

⇒ Phức [Co(NH3)6]3+ : nghịch từ, spin thấp, có cấu trúc bát diện

• Xét phức [CoF6]3- sp3d2

27Co: 3d7 4s2 3d 4s 4p 4d

Co3+: 3d6 4s0 4p0↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑

F- F- F- F- F- F-

⇒ Phức [CoF6]3- có tính thuận từ, spin cao, cấu trúc bát diện

 Nhận xét: [Co(NH3)6]3+ và [CoF6]3-

- Cả 2 phức đều có cấu hình bát diện nhưng với trường phối tử khác

- Về khả năng phản ứng của phức bát diện: Xét điều kiện thuận lợi cho

sự trao đổi các phối tử của phức với các ion hay phân tử khác trong dung dịch

+ Đối với phức lai hoá ngoài: do (AO)4d trải rộng ra trong không gian, ở xa nhân ion trung tâm nên liên kết giữa phối tử và hạt tạo phức yếu, phối

tử có thể tách ra khỏi ion phức nhường chỗ cho các hạt khác trong dung dịch

+ Trong trường hợp (AO)d bên trong còn trống, có thể xảy ra sự kết hợp ion hay phân tử trong dung dịch vào phức và sau đó là sự tách phối tử ra khỏi phức Khả năng trao đổi phối tử của phức lai hoá trong thấp hơn so với phức lai hoá ngoài

5.2.1.5 Ưu - nhược điểm của thuyết liên kết hoá trị

* Ưu điểm: Phương pháp liên kết hoá trị là rõ ràng, dễ hiểu, cho phép giải

thích được các cấu hình không gian khác nhau của phức chất dựa trên khái niệm

về sự lai hoá các orbital nguyên tử

Phương pháp liên kết hoá trị cũng nói lên tính chất cho - nhận của liên kết, khả năng tạo thành các liên kết ⇒ Giải thích được tính chất từ của phức (tuy chưa chi tiết)

* Nhược điểm:

- Phương pháp chỉ hạn chế ở cách giải thích định tính

- Không cho phép giải thích và tiên đoán về quang phổ của hợp chất

- Về tính chất từ của phức chỉ biết số electron độc thân chứ không cho biết gì hơn

- Không có những đặc trưng định lượng về độ bền liên kết

2.2.2 Thuyết trường tinh thể

5.2.2.1 Nội dung

Thuyết trường tinh thể lần đầu tiên được các nhà vật lý sử dụng để giải thích màu và từ tính của các tinh thể muối Mãi đến năm 1950 - 1952 mới được

áp dụng để nghiên cứu phức chất

Thuyết trường tinh thể xuất phát từ các luận điểm cơ bản sau:

- Phức chất vô cơ tồn tại một cách bền vững là do tương tác tĩnh điện giữa ion trung tâm và các phối tử

- Khi xét ion trung tâm, người táet cấu trúc electron chi tiết của nó (chủ yếu là orbital d), còn đối với phối tử thì coi như là những điện tích điểm (nếu là ion) hoặc là những lưỡng cực điểm (nếu là phân tử trung hoà) Các phối tử tạo nên 1 trường tĩnh điện bên ngoài đối với ion trung tâm và phối tử này khác phối

tử kia chỉ ở đại lượng của trường đó mà thôi

- Các phối tử nằm xung quanh ion trung tâm ở trên các đỉnh của một hình

đa diện, tạo nên những phức chất có đối xứng nhất định

Như vậy, thực chất của thuyết trường tinh thể là xem liên kết giữa ion trung tâm và phối tử có bản chất tương tác tĩnh điện

Để có khái niệm về thông số tách, ta xét các orbital d của ion trung tâm ở

trạng thái tự do và sau khi tạo phức

Khi M ở trạng thái tự do, các electron d chiếm một trong 5 orbital d có

mức năng lượng như nhau gọi là mức năng lượng suy biến

Khi M ở trong môi trường phối tử có trường điện âm đối xứng cầu thì xảy

ra tương tác tĩnh điện giữa trường điện âm này với các electron d trong nguyên