BÀI 28: SƠ LƯỢC VỀ PHỨC CHẤT

(15 CÂU)

1. NHẬN BIẾT (4 CÂU)

Câu 1: Phức chất là gì?

Trả lời:

Phức chất là hợp chất có chứa nguyên tử trung tâm và các phối tử, nó có thể mang điện tích hoặc không mang điện tích.

Câu 2: Nêu các dạng hình học phổ biến của phức chất.

Trả lời:

Các dạng hình học phổ biến bào gồm: tứ diện, vuông phẳng, bát diện.

Câu 3: Liên kết nào được hình thành giữa phối tử và nguyên tử trung tâm?

Trả lời:

Phối tử liên kết với nguyên tử trung tâm bằng liên kết cho – nhận.

Câu 4: Trong dung dịch, các ion kim loại chuyển tiếp Mⁿ⁺ thường tạo phức chất gì? Phức chất đó có dạng hình học nào?

Trả lời:

Trong dung dịch, các ion kim loại chuyển tiếp Mⁿ⁺ thường tạo phức chất aqua và hầu hết chúng có dạng hình học bát diện.

2. THÔNG HIỂU (5 CÂU)

Câu 1: Từ công thức Lewis của NH₃, giải thích vì sao phân tử này có thể đóng vai trò là phối tử?

Trả lời:

Từ công thức Lewis của NH₃, ta thấy phân tử NH₃ còn một cặp electron chưa tham gia liên kết. Cặp electron chưa tham gia liên kết này có thể tạo liên kết cho nhận với orbital trống của nguyên tử trung tâm tạo phức chất.

Do đó phân tử NH₃ có thể đóng vai trò là phối tử.

Câu 2: Hãy chỉ ra nguyên tử trung tâm và phối tử trong phức chất sau:

Trả lời:

Nguyên tử trung tâm là Pt²⁺, phối tử là Cl và NH₃.

Câu 3: Vì sao AgCl không phải là phức chất trong khi cation [H₃N-Ag-NH₃]⁺ là phức chất?

Trả lời:

Trong phức chất thì liên kết giữa nguyên tử trung tâm và phối tử là liên kết cho nhận ⇒⇒ AgCl không có liên kết cho – nhận nên không phải phức chất còn cation [H₃N–Ag–NH₃]⁺ có liên kết cho – nhận nên là phức chất.

Câu 4: Vì sao sodium chloride (NaCl) không phải là một phức chất?

Trả lời:

Trong phức chất thì liên kết giữa nguyên tử trung tâm và phối tử là liên kết cho nhận ⇒NaCl không có liên kết cho – nhận nên không phải phức chất.

Câu 5: Vì sao 1 phân tử H₂O hoặc 1 phân tử H₂N-CH₂-NH₂ hay 1 ion F^- chỉ sử dụng được một cặp electron hoá trị riêng để tạo liên kết với cation kim loại trong quá trình hình thành phức chất?

Trả lời:

Trong một phân tử hoặc một anion, các cặp electron hoá trị càng gần nhau có xu hướng đẩy nhau. Vì vậy, thường chỉ 1 cặp electron hoá trị riêng trong chúng tạo được 1 liên kết bền với cation kim loại trong quá trình tham gia tạo phức chất.

3. VẬN DỤNG (4 CÂU)

Câu 1: Khi tạo phức chất, cation Co³⁺ nhận được 6 cặp electron hoá trị riêng từ các phối tử. Hãy cho biết giá trị x và n trong công thức [CoF_x]^n- là bao nhiêu. Giải thích.

Trả lời:

Ta có x = 6; n = 3- hay phức chất là: [CoF₆]^3-.

Giải thích: Mỗi anion F^- chỉ sử dụng 1 cặp electron hoá trị riêng để tạo liên kết cho – nhận với Co³⁺, nên cần 6 F^-. Khi đó điện tích của ion phức là: 3-.

Câu 2: Viết công thức hoá học các phức chất aqua của ion Mn²⁺ và ion Co³⁺. Biết chúng đều có dạng hình học bát diện.

Trả lời:

Công thức hoá học của phức chất aqua của ion Mn²⁺ và ion Co³⁺ lần lượt là: [Mn(H₂O)₆]²⁺ và [Co(H₂O)₆]³⁺.

Câu 3: Ion [Cu(NH₃)₄]²⁺ có dạng vuông phẳng, ion [Cu(H₂O)₆]²⁺ có dạng bát diện. Hãy vẽ dạng hình học của chúng.

Trả lời:

- Ion [Cu(NH₃)₄]²⁺:

- Ion [Cu(H₂O)₆]²⁺:

Câu 4: Hãy chỉ ra liên kết cho – nhận trong phức chất K₂[PtCl₄].

Trả lời:

Liên kết cho – nhận trong phức chất [PtC1₄]^2- là: mỗi anion Cl^- cho một cặp electron chưa liên kết vào orbital trống của cation Pt²⁺.

4. VẬN DỤNG CAO (2 CÂU)

Câu 1: Khi hoà tan hỗn hợp gồm muối cobalt(III) chloride và sodium chloride vào nước thì một số quá trình cơ bản sau sẽ diễn ra:

NaCl → Na⁺ + ? (1)

CoCl₃ → Co³⁺ + 3Cl^- (2)

Co³⁺ + ? → [Co(OH₂)₆]³⁺ (3)

Na⁺ + ? → Na⁺(H₂O)_x (4)

Cl^- + ? → Cl^-(H₂O)_y (5)

a) Điền thông tin phù hợp vào các dấu ? ở các quá trình trên.

b) Với các quá trình trên, chỉ ra quá trình hydrate hoá, quá trình tạo phức chất và quá trình phân li.

c) Nêu các đặc điểm về liên kết hoặc tương tác trong mỗi sản phẩm ghi ở (3), (4) và (5).

d) Theo em, vì sao ở (4) và (5) không hình thành phức chất?

Trả lời:

a) PTHH:

NaCl → Na⁺ + Cl^- (1)

CoCl₃ → Co³⁺ + 3Cl^- (2)

Co³⁺ + 6H₂O → [Co(OH₂)₆]³⁺ (3)

Na⁺ + xH₂O → Na⁺(H₂O)_x (4)

Cl^- + yH₂O → Cl^-(H₂O)_y (5)

b) (1) và (2) là quá trình phân li, (3) là quá trình tạo phức chất, (4) và (5) là quá trình hydrate hoá.

c) - Các liên kết trong sản phẩm phức chất ở (3) là liên kết cho – nhận giữa các phân tử H₂O và Co³⁺.

- Tương tác trong sản phẩm ở (4) và (5) là tương tác tĩnh điện giữa:

+ điện tích dương của Na⁺ với điện tích âm của O trong phân tử H₂O bị phân cực.

+ điện tích âm của Cl^- với điện tích dương của H trong phân tử H₂O bị phân cực.

d) Trong trường hợp này, năng lượng của loại tương tác tĩnh điện ở (4) và (5) yếu hơn năng lượng của liên kết cho - nhận để có thể hình thành phức chất.

Câu 2: Các phức chất được tạo thành từ sự tương tác giữa cation Co³⁺ với đồng thời cả anion C₂O₄^2- (kí hiệu là ox) và phân tử H₂O, có dạng [Co(OH₂)_x(ox)_y ]^p+ và [Co(OH₂)_a(ox)_b]^q-

Biết rằng trong các phức chất này:

- Cation Co³⁺ tạo được 6 liên kết sigma kiểu cho – nhận với các phối tử.

- Mỗi anion C₂O₄^2- sử dụng 2 cặp electron hoá trị riêng để tạo liên kết cho - nhận với cation kim loại.

- Mỗi phân tử H₂O sử dụng 1 cặp electron hoá trị riêng để tạo liên kết cho - nhận với cation kim loại.

Hãy đề xuất công thức của các phức chất phù hợp với những dữ liệu trên.

Trả lời:

Các công thức phù hợp là: [Co(OH₂)₄(ox)]⁺ và [Co(OH₂)₂(ox)₂]^-