Ion Cu2+ có cấu hình electron là [Ar]3d9 có thể tạo phức được với nhiều phối tử bằng liên kết cho nhận giữa phối tử với các orbital trống của ion Cu2+. Một thí nghiệm về sự tạo thành hợp chất

14/20

Ion Cu²⁺ có cấu hình electron là [Ar]3d⁹ có thể tạo phức được với nhiều phối tử bằng liên kết cho nhận giữa phối tử với các orbital trống của ion Cu²⁺. Một thí nghiệm về sự tạo thành hợp chất phức được thực hiện như sau: Hoà tan hoàn toàn một lượng muối CuSO₄ khan (màu trắng) vào nước, thu được dung dịch X có màu xanh. Thêm tiếp dung dịch NH₃ vào dung dịch X, thu được kết tủa màu xanh nhạt. Tiếp tục thêm dung dịch NH₃ đặc đến dư vào đến khi kết tủa bị hoà tan, thu được dung dịch Y có màu xanh lam. Chuỗi thí nghiệm trên được biểu diễn qua sơ đồ sau:

CuSO₄ ---(1)--->[Cu(OH₂)₆]SO₄ --(2)--> [Cu(OH)₂(OH₂)₄] --(3)-> [Cu(NH₃)₄(OH₂)₂](OH)₂

Màu xanh của kết tủa và dung dịch được lí giải là do sự hình thành các ion phức trong hợp chất phức gây ra.

Các phản ứng (2), (3) đều có sự thay thế một phần phối tử trong phức chất.

Trong hợp chất phức [Cu(NH₃)₄(OH₂)₂](OH)₂, phối tử tạo phức là NH₃ và H₂O.

Số electron ở lớp ngoài cùng của Cu(II) trong các hợp chất phức là 12.

Màu của dung dịch X và Y là do các anion trong hợp chất phức gây ra.

Giải thích

Lời giải:

a) Đúng.

- Ở phản ứng (2), hai phối tử đã thay thế vị trí của hai phối tử trong phức chất [Cu(OH2)6]SO4.

- Ở phản ứng (3), bốn phối tử NH3 đã thay thế vị trí của hai phối tử và hai phối tử trong phức chất [Cu(OH)2(OH2)4].

b) Đúng. Trong hợp chất phức [Cu(NH3)4(OH2)2](OH)2 có 4 phối tử NH3 và hai phối tử H2O.

c) Đúng. Trong các hợp chất phức trên sơ đồ, cation Cu2+ đã sử dụng 1 orbital 4s trống, 3 orbital 4p trống và 2 orbital 4d trống để lai hóa sp3d2, tạo nên 6 orbital lai hóa trống.

Mỗi phối tử trong phức chất, cho mỗi orbital lai hóa trống của cation Cu2+ một cặp electron chưa liên kết để hình thành một liên kết cho – nhận.

d) Sai. Màu của dung dịch X và Y được giải thích dựa trên thuyết trường tinh thể.