BÀI 20. SƠ LƯỢC VỀ PHỨC CHẤT VÀ SỰ HÌNH THÀNH PHỨC CHẤT CỦA ION KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP TRONG DUNG DỊCH

MỞ ĐẦU

Trong dung dịch, hầu hết các ion kim loại chuyển tiếp đều có màu. Các ion kim loại chuyển tiếp tồn tại trong nước dưới dạng phức chất aqua. Phức chất gồm những thành phần gì? Trong phức chất tồn tại loại liên kết nào? Phức chất có những tính chất và ứng dụng gì?

Giải nhanh:

- Gồm nguyên tử trung tâm (nhân trung tâm) và phối tử. 

- Liên kết cho – nhận.

- Tính chất: hầu hết có màu. 

- Ứng dụng:

+ Y học và dược học: cơ sở sản xuất thuốc chữa bệnh.

+ Hoá học phân tích: định lượng các ion kim loại.

+ Công nghiệp có nhiều phản ứng cần chất xúc tác là phức chất.

1. THÀNH PHẦN VÀ DẠNG HÌNH HỌC CỦA PHỨC CHẤT

Thảo luận 1: Hãy cho biết thành phần của phức chất được thể hiện trong Hình 20.1

Giải nhanh:

Gồm nguyên tử trung tâm và phối tử.

Thảo luận 2: Quan sát Hình 20.2, cho biết dạng hình học của mỗi ion phức chất.

Giải nhanh:

a) Dạng tứ diện

b) Dạng vuông phẳng

c) Dạng bát diện

Luyện tập: Hãy cho biết nguyên tử trung tâm và phối tử trong các ion phức ở Hình 20.2.

Giải nhanh:

a) [Zn(NH₃)₄]²⁺ có nguyên tử trung tâm: Zn, phối tử: NH₃

b) [Pt(NH₃)₄]²⁺ có nguyên tử trung tâm: Pt, phối tử: NH₃

c) [Co(NH₃)₆]³⁺ có nguyên tử trung tâm: Co, phối tử: NH₃

2. SỰ HÌNH THÀNH PHỨC CHẤT TRONG DUNG DỊCH

Thảo luận 3: Quan sát Hình 20.3, hãy cho biết màu sắc của dung dịch CuSO₄. Màu sắc đó là của phức chất aqua nào?

Giải nhanh:

- Dung dịch CuSO_4­ có màu xanh lam. 

- Màu của phức chất là màu xanh lam.

Thảo luận 4: Viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra khi hoà tan kết tủa Cu(OH)₂ bằng dung dịch ammonia.

Giải nhanh:

PTHH: Cu(OH)₂ + 4NH₃ → [Cu(NH₃)₄](OH)₂

3. THÍ NGHIỆM TẠO THÀNH MỘT SỐ PHỨC CHẤT TRONG DUNG DỊCH

Thảo luận 5: Nêu các hiện tượng quan sát được ở Thí nghiệm 1. Viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra trong thí nghiệm và giải thích.

Giải nhanh:

Xuất hiện kết tủa màu xanh lam vì NH₃ có tính kiềm, phản ứng xảy ra tạo thành kết tủa màu xanh lam. Khi NH₃ dư, kết tủa tan thành dung dịch màu xanh thẫm.

PTHH: CuSO₄ + NH₃ + H₂O → Cu(OH)₂ 

Cu(OH)₂ + 4NH₃→ [Cu(NH₃)₄](OH)₂

Thảo luận 6: Nêu các hiện tượng quan sát được ở Thí nghiệm 2. Viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra trong thí nghiệm.

Giải nhanh:

Ban đầu từ dung dịch màu xanh chuyển thành màu vàng.

PTHH: [Cu(H₂O)₆]²⁺ + 4Cl^- → [CuCl₄]^2- + 4H₂O

4. MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA PHỨC CHẤT

Thảo luận 7: Em hãy vẽ sơ đồ tư duy mô tả một số ứng dụng của phức chất.

Giải nhanh:

Vận dụng: Bằng kiến thức đã học, em hãy thiết kế poster trình bày một số ứng dụng của phức chất trong y học, dược học và hoá học

Giải nhanh: 

BÀI TẬP

Bài 1: Trong phức chất, giữa phối tử và nguyên tử trung tâm có loại liên kết nào sau đây?

A. Ion          .         B. Hydrogen.                   C. Cho – nhận.                D. Kim loại.

Giải nhanh:

Chọn đáp án C.

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

Giải nhanh:

Vì chúng đều có dạng hình học bát diện nên CTHH cần tìm là [Mn(H₂O)₆]²⁺ và [Co(H₂O)₆]³⁺

Bài 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.

Giải nhanh:

- Ion [Cu(NH₃)₄]²⁺:

- Ion [Cu(H₂O)₆]²⁺: