hóa hữu cơ phức chất

Phức chất là sản phẩm của phản ứng acid-baz theo quan điểm Lewis, trong đó: • Acid là một nguyên tử trung tâm NTTT có các vân đạo hoá trị trống.. Liên kết giữa nguyên tử trung tâm và li

Chương 2 Phức chất (Hợp chất phối trí)

1 Vào thế kỷ trước, các phức chất như CoCl3.6NH3, CoCl3.5NH3, CoCl3.4NH3 là các hợp chất kỳ dị và bí hiểm do cobalt có số phối trí 6 lớn hơn hoá trị 3 thông thường

2 Với sự phát triển của lý thuyết hóa học và bằng các phương tiện nghiên cứu hiện đại, phức chất hiện nay đã là một hợp chất hóa học rõ ràng như các hợp chất khác

2.1 Định nghĩa phức chất (hợp chất phối trí)

1 Hợp chất phối trí thường được gọi theo thói quen là phức chất Có khá nhiều

quan điểm khác nhau về định nghĩa thế nào là một phức chất

2 Trong giáo trình này, chúng ta sử dụng định nghĩa thông thường nhất của phức chất như sau:

a Phức chất là sản phẩm của phản ứng acid-baz theo quan điểm Lewis, trong

đó:

• Acid là một nguyên tử trung tâm (NTTT) có các vân đạo hoá trị trống

• Baz là các tiểu phân có điện tử hoá trị tự do được gọi là ligand (L)

Ligand Nguyên tử trung tâm Ligand 3p2 3d0 3d0 3p2

b Liên kết giữa nguyên tử trung tâm và ligand là liên kết phối trí (liên kết cộng

hóa trị cho nhận) với năng lượng liên kết không cao nên có khả năng bị cắt đứt khiến cho phức chất bị phân ly một phần hay hoàn toàn ở điều kiện thường

c Nguyên tử trung tâm có số phối trí lớn hơn hoá trị của nó

Ví dụ: Theo định nghĩa này:

• Ion Na+ trong NaCl ở trạng thái rắn có hoá trị 1 và số phối trí 6 do có 6 ion

Cl− bao quanh nhưng NaCl không phải là phức chất vì liên kết giữa Na+ và

Cl− là liên kết ion chứ không phải là liên kết phối trí

• Lưu huỳnh trong ion SO42− có hoá trị 6 và số phối trí 4 do có 4 ion O2− bao quanh SO42− không phải là phức chất vì liên kết giữa S6+ và O2− là liên kết cộng hóa trị rất bền không có khả năng phân ly và lưu huỳnh có hoá trị lớn hơn số phối trí

• Lưu huỳnh trong SF6 có hoá trị 6 và số phối trí 6 do có 6 fluor bao quanh

SF6 không phải là phức chất vì liên kết giữa S6+ và F− là liên kết cộng hóa trị rất bền nên không có khả năng phân ly và lưu huỳnh có hoá trị bằng số phối trí

3 Lưu ý là nếu theo định nghĩa khác về phức chất thì NaCl rắn, ion SO 4 2−, SF 6 ,… lại có thể là phức chất Việc sử dụng định nghĩa đã nêu ở trên giúp cho chúng ta

đơn giản hóa khối lượng kiến thức cần học và sử dụng các kiến thức này hiệu quả nhất

4 Phức chất đa nhân là phức chất có chứa nhiều hơn một nguyên tử trung tâm Ví

dụ như [Cl3TlCl3TlCl3]3−, [Cl4Re−ReCl4]2−,…

5 Phức chất đồng đa là phức chất đa nhân mà các nguyên tử trung tâm thuộc

cùng một loại nguyên tố Ví dụ như [(CO)4Co−Co(CO)4],…

6 Phức chất dị đa là phức chất đa nhân mà các nguyên tử trung tâm gồm nhiều

hơn một loại nguyên tố Ví dụ như [(CO)4Co−Re(CO)5],…

7 Phức chất chùm kim loại (cluster) là phức chất đa nhân có liên kết kim loại−kim

loại Ví dụ như [Cl4Re−ReCl4]2−,…

2.2 Các hợp phần của phức chất

2.2.1 Nguyên tử trung tâm

1 Nguyên tử trung tâm thường là các ion kim loại chuyển tiếp do chúng có các vân đạo hoá trị d trong với năng lượng thấp nên dễ dàng tạp chủng khi liên kết Ví dụ như [Co(CN)6]4−, [FeF6]3−, [Cu(NH3)2]+, [Zn(OH)4]2−,…

2 Một số kim loại cũng tạo được phức chất ngay khi ở số oxi hóa 0 hay âm Ví dụ

như [Cr(CO)6], [Fe(CO)5], [Co(CO)4]−,…

3 Một số ion của các nguyên tố s và p ở chu kỳ nhỏ như Be, B, Mg,… cũng có khả

năng tạo phức với số phối trí thấp do có tạp chủng sp3 bền Ví dụ như [BeF4]−,

[Mg(COO)2]2−, [BF4]−,…

4 Một số ion của nguyên tố p ở chu kỳ lớn như Al, Si, Sn, Bi,… cũng có khả năng

tạo phức do có các vân đạo hoá trị ns, np và nd có năng lượng tương đối gần

nhau nên dễ tạo tạp chủng sp3, sp3d2 Ví dụ như [Al(OH)4]−, [SiF6]2−, [SnF6]2−,

[BiBr6]3−,…

2.2.2 Ligand

1 Các ligand là các baz Lewis có khả năng cho điện tử Các ligand có thể là:

• Anion, ví dụ như OH−, F−, Cl−, Br−, I−, CN−, SCN−, CH3COO−, SO42−, (CO2)22−,…

• Phân tử trung hòa, ví dụ như NH3, H2O, CO,…

• Cation (rất ít gặp), ví dụ như H2N⎯NH3+,…

2 Các nguyên tử có điện tử cho của ligand thường là các nguyên tử có độ âm điện

cao như X, O, N, S,… do chúng có mật độ điện tử lớn

3 Các ligand có thể có:

• Một đầu nối (đơn nha) như OH−, F−, CN−, SCN−,…

• Nhiều đầu nối (đa nha) Ví dụ như:

Hai nha (COO)22−,

H2NCH2CH2NH2,…

C C

O O

O O

H2C

H2C

CH2

Các ligand đa nha có thể có dạng phẳng, gấp khúc, có hoặc không có

nhánh

4 Ligand lưỡng thủ là các ligand có chứa hai nguyên tử âm điện có đôi điện tử cho

nhưng chỉ liên kết được với nguyên tử trung tâm bằng một trong hai đầu nối này

nên vẫn là ligand một đầu nối Ví dụ như:

Ligand NO2 CN− SCN−

Tên gọi nitrito nitro cyano isocyano tiocyanato isotiocyanato

5 Ligand kìm (vòng càng hay chelat) là ligand tạo được nhiều liên kết với một

nguyên tử trung tâm duy nhất bằng nhiều đầu nối Phản ứng thế với ligand vòng

5 tạo phức chất đặc biệt bền, và ít bền hơn là vòng 6, do sự hình thành chúng làm tăng entropy của hệ vì số lượng tiểu phân sản phẩm tăng (số ligand đơn tự

do tăng mạnh) Ngoài ra, khó có thể cùng một lúc cắt đứt tất cả các liên kết phối trí

2.3 Số phối trí của nguyên tử trung tâm

1 Số phối trí của nguyên tử trung tâm chính là số lượng liên kết σ mà nguyên tử trung tâm hình thành với các ligand Các số phối trí thông thường là 2, 4, 6 và 8 Các số phối trí khác như 3, 5, 7, 9, 12,… rất ít gặp

Số phối trí Hình dạng phân tử Tạp chủng

2.4 Danh pháp của phức chất

2.4.1 Cách viết công thức của phức chất

1 Trong phần nội cầu, công thức của phức chất được viết theo thứ tự sau:

• Ký hiệu của nguyên tử trung tâm

• Sau đó lần lượt viết ligand theo thứ tự ABC (nếu có)

− Ký hiệu của các ligand anion

− Ký hiệu của các ligand trung hòa

− Ký hiệu của các ligand cation

2 Toàn bộ phần nội cầu được viết trong dấu ngoặc vuông Nếu phần nội cầu mang điện tích thì khi viết công thức của ion phức chất, điện tích được viết ở phía trên bên phải giống như đối với các ion bình thường

3 Nếu phức chất có cả phần ngoại cầu thì viết phần mang điện tích dương trước, phần mang điện tích âm sau Ví dụ như Na2[Zn(OH)4], K2[Cr(CN)2O2(O2)(NH3)], [CoCl2(NH3)4]Cl, [CoCl2(NH3)4]+, [Zn(OH)4]2−,…

2.4.2 Cách đọc tên của phức chất

1 Nếu phức chất là ion thì đọc tên phần cation trước, phần anion sau

2 Nếu chỉ đọc tên phần phức chất có điện tích thì thêm chữ ion phía trước

3 Trong nội cầu, đọc tên

[số phối tử - tên ligand] - [tên nguyên tử trung tâm - (số oxi hóa)]

4 Số lượng ligand đơn nha cùng loại được biểu thị bằng các tiếp đầu ngữ sau:

Tiếp đầu ngữ mono di tri tetra penta hexa

5 Số lượng ligand đa nha cùng loại được biểu thị bằng các tiếp đầu ngữ sau:

Tiếp đầu ngữ bis tris tetrakis pentakis hexakis Lúc này thì tên của ligand được viết trong ngoặc đơn

6 Cách mới đọc tên của các ligand theo thứ tự ABC mà không phụ thuộc vào điện tích hay số lượng của các ligand này

7 Cách cũ đọc tên của các ligand theo thứ tự anion, tiểu phân trung hòa rồi cation nên phức tạp hơn, hiện nay được sử dụng theo thói quen

8 Tên của ligand là anion = tên của anion + tiếp vĩ ngữ −o

9 Tên của ligand là tiểu phân trung tính thường chính là tên của tiểu phân đó, trừ một số ngoại lệ như tên của H2O là aquo, NH3 là ammin,… Tên gọi của một số phối tử thông dụng như sau:

10 Khi nguyên tử trung tâm nằm trong cation phức thì sử dụng tên của nguyên tử đó kèm theo số La mã trong dấu ngoặc đơn để chỉ số oxi hóa khi cần

11 Khi nguyên tử trung tâm nằm trong anion phức thì sử dụng tên của nguyên tử đó bằng tiếng La tinh với tiếp vĩ ngữ −at kèm theo số La mã trong dấu ngoặc đơn để chỉ số oxi hóa khi cần

12 Nếu phức chất là acid thì thay đuôi −at bằng −ic

13 Tên La tinh của một số kim loại trong anion phức như sau:

Kim loại Tên kim loại trong anion

phức

Kim loại Tên kim loại trong anion

phức Sắt

Đồng

Bạc

Vàng

Ferrat Cuprat Argentat Aurat

Kẽm Thủy ngân Nhôm Thiếc Chì

Zincat Mercurat Aluminat Stanat Plumbat

Ví dụ 1:

Na[BrF4] Natri (Sodium) tetrafluorobromat(III)

K[CrF4O] Kali (Potasium) tetrafluorooxocromat(V)

Na4[Ni(C2O4)3] Natri (Sodium) tris(oxalato)nikelat(II)

[Cu(NH3)4]2+ ion tetraamminđồng(II)

2.5 Đồng phân của phức chất

Các phức chất công thức nguyên giống nhau nhưng lại có cấu trúc phân tử khác nhau được gọi là những phức chất đồng phân với nhau Có nhiều loại đồng phân khác nhau Trong phần này, chúng ta sẽ xem xét hai loại đồng phân chính:

1 Đồng phân cấu trúc là những phức chất có cùng công thức nguyên nhưng có một số liên kết khác nhau gồm:

• Đồng phân phối trí • Đồng phân liên kết

2 Đồng phân lập thể là những phức chất có cùng công thức nguyên và có liên kết giống nhau nhưng cách sắp xếp của các ligand trong không gian khác nhau

gồm:

• Đồng phân hình học • Đồng phân quang học

2.5.1 Đồng phân cấu trúc

2.5.1.1 Đồng phân phối trí

Đồng phân phối trí xảy ra khi:

1 Có sự đổi chỗ của các tiểu phân từ giữa nội cầu và ngoại cầu

Ví dụ 1: Phức chất có công thức nguyên Cr(NH3)5SO4Br có 2 đồng phân phối trí: [Cr(NH3)5SO4]Br và [Cr(NH3)5Br]SO4

do sự đổi chỗ của các ion Br− và SO42− từ nội cầu ra ngoại cầu và ngược lại

Ví dụ 2: Phức chất có công thức nguyên CrCl3.6H2O có 3 đồng phân phối trí: [Cr(H2O)6]Cl3 [CrCl(H2O)5]Cl2H2O [CrCl2(H2O)4]Cl2.2H2O Màu tím Màu xanh lá cây ánh da trời Màu xanh lá cây

do sự đổi chỗ của các ion Cl− và phân tử H2O từ nội cầu ra ngoại cầu và ngược lại

2 Có sự đổi chỗ của các tiểu phân từ giữa các nội cầu khác nhau

Ví dụ 3: Hai phức chất [Co(en)3][Cr(Ox)3] và [Cr(en)3][Co(Ox)3] là 2 đồng phân phối trí của nhau Trong đó en là etylendiamin và Ox là ion oxalat

Ví dụ 4: [Rh(en)3][Ir2Cl6], [Rh(en)2Cl2][Ir2(en)Cl4] và [Ir2(en)2Cl2][Rh(en)Cl4] là 3 đồng phân phối trí của nhau

2.5.1.2 Đồng phân liên kết

Đồng phân liên kết xảy ra khi:

1 Có sự đổi đầu nối của ligand luỡng thủ Ligand điển hình tạo đồng phân này là:

• SCN− tạo phức thiocianato ←SCN và phức isothiocianato ←NCS

• NO2 tạo phức nitrito ←ON=O và phức nitro ←NO2

Ví dụ: Phức chất có công thức nguyên Co(NH3)4(NO2)Cl2 có hai đồng phân liên kết là:

[Co(NH3)4(NO2)Cl]Cl tetraammincloronitrocobalt(III) clorur (màu vàng) [Co(NH3)4(ONO)Cl]Cl tetraammincloronitritocobalt(III) clorur (màu đỏ)

2.5.2 Đồng phân lập thể

2.5.2.1 Đồng phân hình học

1 Đồng phân hình học xảy ra khi có sự khác biệt về cách sắp xếp hình học của các ligand giống nhau quanh nguyên tử trung tâm

2 Điều kiện cần là phức chất phải có nhiều hơn một loại ligand và có ít nhất 2 ligand giống nhau Ví dụ như Pt(NH3)2Cl2 ; [Co(NH3)4Cl2]+,…

3 Phức chất bát diện và vuông phẳng có đồng phân hình học còn phức chất tứ diện không có loại đồng phân này

4 Khi hai ligand cùng loại được sắp xếp ở vị trí gần nhau (hay về cùng một phía

của nguyên tử trung tâm) thì đồng phân có dạng cis

5 Khi hai ligand cùng loại được sắp xếp ở vị trí đối nhau (hay về hai phía khác

nhau của nguyên tử trung tâm) thì đồng phân có dạng trans

Ví dụ 1: Đồng phân cis và trans của phức chất vuông phẳng Pt(NH3)2Cl2

Pt

H3N

H3N C

Cll

Ví dụ 2: Đồng phân cis và trans của phức chất bát diện [Co(NH3)4Cl2]+

Pt

H3N

H3N N 3

ClCl

Cl

H

2.5.2.2 Đồng phân quang học

1 Ảnh của một vòng tròn trong gương sẽ trùng với chính vòng tròn đó Nhưng ảnh của bàn tay phải trong gương sẽ có ngón tay cái hướng qua phải thay vì hướng qua trái như chính bàn tay phải Như vậy, bàn tay có tính bất đối xứng vì ảnh trong gương của nó không trùng với chính nó

2 Tương tự như vậy, một phức chất có tính bất đối xứng sẽ có ảnh trong gương không trùng với chính phức chất đó Đồng phân quang học của một phức chất chính là ảnh trong gương của phức chất đang được khảo sát

3 Mỗi đồng phân quang học làm quay mặt phẳng của ánh sáng phân cực đi qua nó một góc θ nào đó và được gọi là hợp chất có tính triền quang

Đồng phân làm quay mặt phẳng ánh sáng phân cực sang phải được gọi là có dạng D (Dextro) Đồng phân làm quay mặt phẳng ánh sáng phân cực sang trái được gọi là có dạng L (Levo)

4 Khi nồng độ của đồng phân D và L bằng nhau thì mặt phẳng ánh sáng phân cực

bị quay theo hai hướng là bằng nhau nên thực tế không quay Một hỗn hợp như vậy được gọi là hỗn hợp tiêu triền

Ví dụ: Xét ảnh qua gương của hai đồng phân cis và trans của ion phức chất bát

diện diclorobis(etylendiammin)cobalt(III) [Co(en)2Cl2]+

Co Cl

2.6 Vài tính chất quan trọng trong nghiên cứu phức chất

2.6.1 Từ tính

1 Dưới tác dụng của từ trường ngoài, các phức chất có điện tử độc thân sẽ bị từ

hóa yếu cùng chiều với từ trường ngoài Sự từ hóa này là do các moment từ spin của các điện tử độc thân tạo thành Sự từ hóa dương này làm tăng cường độ của

từ trường ngoài Loại phức chất này có tính thuận từ

2 Các phức chất chỉ có điện tử cặp đôi mà không có điện tử độc thân thì sẽ bị từ

hóa yếu ngược chiều với từ trường ngoài Sự từ hóa âm này sẽ làm yếu từ trường

ngoài Loại phức chất này có tính nghịch từ

3 Người ta sử dụng tính chất thuận từ và nghịch từ để nghiên cứu xem một phức

chất có hay không có điện tử độc thân Cần lưu ý là độ cảm từ của các phức

chất này rất yếu và hầu như không có các ứng dụng về từ tính trong kỹ thuật

3 Chất hấp thu hoàn toàn ánh sáng trắng sẽ có màu đen Chất phản xạ hoàn toàn ánh sáng trắng sẽ có màu trắng Chất trong suốt cho ánh sáng trắng truyền qua hoàn toàn Nếu chất chỉ hấp thu một số bức xạ trong dải ánh sáng trắng thì chất sẽ có màu phụ với màu của ánh sáng hấp thu

Màu của bức xạ bị hấp thu Màu trông thấy (màu phụ)

Tím

Vàng

5 Thông thường, phức chất hấp thu ánh sáng để chuyển điện tử từ vân đạo d có mức năng lượng thấp lên vân đạo d có mức năng lượng cao

Ví dụ: Phức chất [Co(NH3)6]3+

Ví dụ: Phức chất [Ti(H2O)6]3+ hấp thu ánh sáng lục và cho ánh sáng đỏ và xanh

đi qua nên có màu tím

Hình 2.2 Quang phổ hấp thu khả kiến của [Ti(H 2 O) 6 ] 3+

7 Người ta thường tính năng lượng hấp thu bức xạ cho một mol phức chất:

N hc N h N

hc N

λ

= ε

=

trong đó: ε năng lượng của bức xạ hấp thu

N số Avogadro, N = 6,623 × 1023, số tiểu phân/mol

h hằng số Planc, h = 6,626 × 10−34 J.s

c vận tốc của ánh sáng trong chân không, c = 3 × 108 m/s

λ bước sóng của bức xạ hấp thu, m

ν tần số của bức xạ hấp thu, s−

ν số sóng của bức xạ hấp thu, ν = 1/λ, cm−

8 Như vậy, bằng phương pháp nghiên cứu tính chất từ và quang phổ hấp thu khả kiến của các phức chất, người ta có thể hiểu rõ sự tách mức năng lượng của các vân đạo hóa trị d cũng như sự cặp đôi điện tử hóa trị d

• Điện tử cặp đôi càng nhiều thì độ từ cảm của phức chất càng giảm Khi phức chất không còn điện tử độc thân nữa thì nó sẽ nghịch từ

• Sự tách mức năng lượng của các vân đạo hóa trị d càng lớn thì năng lượng của bức xạ hấp thu sẽ càng cao, bước sóng của ánh sáng hấp thu càng ngắn, nghĩa là màu của ánh sáng hấp thu sẽ chuyển theo chiều từ đỏ sang tím

2.6 Liên kết trong phức chất

Liên kết giữa nguyên tử trung tâm và ligand trong phức chất là liên kết phối trí hay cộng hóa trị-cho nhận Về mặt bản chất, có thể xem như liên kết này:

• Vừa có tính cộng hóa trị

• Vừa có tính ion

2.6.1 Thuyết liên kết hóa trị VB

2.6.1.1 Tổng quát

Thuyết liên kết hóa trị xem:

1 Liên kết giữa nguyên tử trung tâm với ligand là liên kết cộng hóa trị-cho nhận

2 Nguyên tử trung tâm là một acid Lewis có khả năng nhận điện tử tự do

3 Ligand là một baz Lewis có khả năng cho điện tử tự do

4 Phức chất là là sản phẩm muối Lewis của phản ứng acid-baz Lewis Ví dụ:

BF3(k) + :NH3(k) → F3B←NH3(r)

acid Lewis baz Lewis muối Lewis

5 Do liên kết cộng hóa trị có độ bền tăng khi: Yếu tố ảnh hưởng

• Các vân đạo tham gia liên kết có nguyên liệu càng gần nhau: Đồng năng

• Sự xen phủ giữa các vân đạo này càng lớn: Xen phủ

• Mật độ điện tử trong vùng xen phủ càng cao: Mật độ

nên nguyên tử trung tâm không sử dụng các vân đạo hóa trị trống riêng lẻ để tạo liên kết mà lai hóa các vân đạo này trước rồi mới thực hiện liên kết khiến cho liên kết trở nên bền vững hơn do:

(1) Năng lượng của các vân đạo lai hóa là thuận lợi nhất cho quá trình liên kết (2) Sự định hướng lại của các vân đạo lai hóa khiến cho sự xen phủ là lớn nhất (3) Sự định hướng lại của các vân đạo lai hóa còn khiến cho mật độ điện tử trong vùng xen phủ cũng là lớn nhất

6 Trong quá trình lai hóa, nguyên tử trung tâm có thể:

(1) Giữ nguyên cấu hình điện tử ban đầu và chỉ sử dụng các vân đạo hóa trị trống để tạo liên kết Số điện tử độc thân của nguyên tử trung tâm sẽ không

thay đổi Phức chất loại này thường sử dụng vân đạo d ngoài để lai hóa

(2) Thay đổi cấu hình điện tử bằng cách ghép đôi các điện tử độc thân trước khi lai hóa và sử dụng cả các vân đạo hóa trị trống vừa mới hình thành để tạo liên kết Số điện tử độc thân của nguyên tử trung tâm sẽ có xu hướng giảm

xuống Phức chất loại này thường sử dụng vân đạo d trong để lai hóa

Ví dụ 1: Trong phản ứng tạo phức chất thẳng hàng:

Nguyên tử trung tâm Cu+ tạo 2 liên kết phối trí giữa 2 vân đạo lai hóa sp từ các

vân đạo 4s và 4p với đôi điện tử tự do của các :NH3

Nguyên tử trung tâm trong phức chất này giữ nguyên cấu hình điện tử ban đầu Phức chất không còn điện tử độc thân nên nghịch từ

Nguyên tử trung tâm Co2+ tạo 4 liên kết phối trí giữa 4 vân đạo lai hóa sp3 từ các

vân đạo 4s và 4p với đôi điện tử tự do của các Cl−

Nguyên tử trung tâm trong phức chất này giữ nguyên cấu hình điện tử ban đầu

Phức chất có điện tử độc thân nên thuận từ

Nguyên tử trung tâm Pt2+ tạo 4 liên kết phối trí giữa 4 vân đạo lai hóa dsp2 từ các

vân đạo 5d, 6s và 6p với đôi điện tử tự do của các Cl−

Nguyên tử trung tâm trong phức chất này có sự thay đổi cấu hình điện tử với sự

ghép đôi các điện tử độc thân trước khi lai hóa bằng một vân đạo 5d trong Phức

chất không còn điện tử độc thân nên nghịch từ

Nguyên tử trung tâm Co3+ tạo 6 liên kết phối trí giữa 6 vân đạo lai hóa d2sp3 từ

các vân đạo 3d, 4s và 4p với đôi điện tử tự do của các :NH3

Nguyên tử trung tâm trong phức chất này có sự thay đổi cấu hình điện tử với sự

ghép đôi các điện tử độc thân trước khi lai hóa bằng hai vân đạo 3d trong Phức

chất không còn điện tử độc thân nên nghịch từ

↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑

↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓

Nguyên tử trung tâm Co3+ tạo 6 liên kết phối trí giữa 6 vân đạo lai hóa sp3d2 từ

các vân đạo 4s, 4p và 4d với đôi điện tử tự do của các F−

Nguyên tử trung tâm trong phức chất này giữ nguyên cấu hình điện tử ban đầu

Phức chất có điện tử độc thân nên thuận từ

1 Thuyết liên kết hóa trị có ưu điểm là:

• Mô tả một cách đơn giản và cụ thể các liên kết σ trong phức chất

• Giải thích được từ tính của phức chất theo cách có hay không cặp đôi điện tử

2 Khuyết điểm của thuyết liên kết hóa trị là:

• Không có tính định lượng

• Không giải thích được màu sắc của phức chất

• Không xét đến sự xuất hiện liên kết π làm một số phức chất trở nên rất bền

Bảng 2.1: Tóm tắt các Ví dụ 1-5

Stt Phức chất Nguyên tửtrung tâm Vân đạo hóa trị Vân đạo lai hóa độc thân Điện tử Từ tính

1 [Cu(NH3)2]+ Cu2+: 3d10 4s và 4p sp 0 Nghịch từ

2 [CoCl4]2− Co2+: 3d7 4s và 4p sp3 3 Thuận từ

3 [PtCl4]2− Pt2+: 5d8 5d, 6s và 6p dsp2 (d trong) 0 Nghịch từ

4 [Co(NH3)6]3+ Co3+: 3d6 3d, 4s và 4p dtrong) 2sp3 (d 0 Nghịch từ

5 [CoF6]3− Co3+: 3d6 4s, 4p và 4d spngoài) 3d2 (d 4 Thuận từ