Chuyên đề Hóa 12 CTST Bài 7: Liên kết và cấu tạo của phức chất có đáp án
13 câu hỏi
Đầu thế kỉ XX, các kết quả nghiên cứu vể cơ học lượng tử đã góp phẩn làm rõ hơn bản chẩt của liên kết hoá học trong các phân tử. Nhờ đó, bản chất liên kết trong phức chất cùng được làm rõ hơn bởi thuyết Liên kết hoá trị (VB, valence bond). Thuyết Liên kết hoá trị mô tả sự hình thành liên kết trong phức chất như thế nào? Các phức chất có dạng hình học xác định không? Phức chất có những loại đồng phân nào?
- Theo thuyết Liên kết hoá trị, liên kết trong phức chất được hình thành do các phối tử cho cặp electron chưa liên kết vào các orbital lai hoá trống của nguyên tử trung tâm. Kiểu lai hoá các orbital của nguyên tử trung tâm quyết định dạng hình học cùa phức chất.
- Các phức chất có dạng hình học xác định, dạng hình học của phức chất được xác định bằng thực nghiệm. Phức chất loại [ML4]* thường có dạng hình học tứ diện hoặc vuông phẳng. Phức chất loại [ML6]* thường có dạng bát diện.
- Phức chất có các loại đồng phân khác nhau, trong đó có một số loại cơ bản là đồng phân cis - trans, đổng phân ion hoá và đông phân liên kết.
Hãy cho biết số phối trí của nguyên tử trung tâm và dung lượng phối trí của phối tử trong phức chất được nêu ở các Ví dụ 1 và 2.
Ví dụ | Ion phức | Số phối trí của nguyên tử trung tâm | Dung lượng phối trí của phối tử trong phức chất |
Ví dụ 1 | [CoCl4]2- | 4 | 1 |
Ví dụ 2 | [Zn(NH3)4]2+ | 4 | 1 |
Giải thích:
- Trong Ví dụ 1, mỗi phối tử Cl− hình thành 1 liên kết s với nguyên tử trung tâm, nên dung lượng phối trí của nó bằng 1. Nguyên tử trung tâm liên kết với 4 phối tử Cl−, nên số phối trí của Co2+ trong phức chất này bằng 4.
- Trong Ví dụ 2, mỗi phối tử NH3 hình thành 1 liên kết s với nguyên tử trung tâm, nên dung lượng phối trí của nó bằng 1. Nguyên tử trung tâm liên kết với 4 phối tử NH3, nên số phối trí của Zn2+ trong phức chất này bằng 4.
Mô tả sự hình thành liên kết trong ion phức tứ diện [Zn(OH)4]2-.
Trong ion phức [Zn(OH)4]2- có 4 liên kết cho – nhận giữa 4 phối tử OH− với nguyên tử trung tâm Zn2+ (có cấu hình electron [Ar]3d10). Mỗi liên kết cho – nhận được hình thành bởi 1 cặp electron chưa liên kết của phối tử OH− và 1 orbital lai hoá sp3 trống của ion Zn2+.
![Mô tả sự hình thành liên kết trong ion phức tứ diện [Zn(OH)4]2-. (ảnh 1)](https://video.vietjack.com/upload2/quiz_source1/2024/07/blobid1-1721485800.png)
Hãy cho biết số phối trí cùa nguyên tử trung tâm và dung lượng phối trí của phối tử trong phức chất được nêu ở các Ví dụ 3 và 4.
Ví dụ | Ion phức | Số phối trí của nguyên tử trung tâm | Dung lượng phối trí của phối tử trong phức chất |
Ví dụ 3 | [Cr(NH3)6]3+ | 6 | 1 |
Ví dụ 4 | [Co(H2O)6]3+ | 6 | 1 |
Giải thích:
- Trong Ví dụ 3, dung lượng phối trí của NH3 bằng 1. Nguyên tử trung tâm liên kết với 6 phối tử NH3, nên số phối trí của Cr3+ trong phức chất này bằng 6.
- Trong Ví dụ 4, mỗi phối tử H2O hình thành 1 liên kết s với nguyên tử trung tâm, nên dung lượng phối trí của nó bằng 1. Nguyên tử trung tâm liên kết với 6 phối tử nước, nên số phối trí của Co3+ trong phức chất này bằng 6.
Mô tả sự hình thành liên kết trong ion phức [Cu(H2O)6]2+.
Trong ion phức [Cu(H2O)6]2+ có 6 liên kết cho – nhận giữa 6 phối tử H2O với nguyên tử trung tâm Cu2+ (có cấu hình electron [Ar]3d9). Mỗi liên kết cho – nhận được hình thành bởi 1 cặp electron chưa liên kết của phối tử H2O và 1 orbital lai hoá sp3d2 trống của ion Cu2+.
![Mô tả sự hình thành liên kết trong ion phức [Cu(H2O)6]2+. (ảnh 1)](https://video.vietjack.com/upload2/quiz_source1/2024/07/blobid2-1721485880.png)
Biểu diễn dạng hình học của ion phức chất tứ diện [FeCl4]− và ion phức chất bát diện [Mn(H2O)6]2+.
![Biểu diễn dạng hình học của ion phức chất tứ diện [FeCl4]− và ion phức chất bát diện [Mn(H2O)6]2+. (ảnh 1)](https://video.vietjack.com/upload2/quiz_source1/2024/07/blobid3-1721485904.png)
Hãy dự đoán và biểu diễn dạng hình học của ion phức chất [Co(NH3)6]2+.
Phân tử NH3 có dung lượng phối trí bằng 1, trong phức chất có chứa 6 phối tử NH3 thuộc dạng [ML6] nên ion phức chất [Co(NH3)6]2+ sẽ có dạng hình học là bát diện.
![Hãy dự đoán và biểu diễn dạng hình học của ion phức chất [Co(NH3)6]2+. (ảnh 1)](https://video.vietjack.com/upload2/quiz_source1/2024/07/blobid4-1721485929.png)
Dựa vào Hình 7.6 và 7.7, hãy nêu cách phân biệt đồng phân cis- và đổng phân trans- của phức chất.
Quan sát Hình 7.6 và Hình 7.7 thấy được trong đồng phân cis-, hai phối tử giống nhau (hai phối tử Cl− hoặc hai phối tử NH3) được phân bố trên hai trục khác nhau khi liên kết với nguyên tử trung tâm. Trong đồng phân trans-, hai phối tử giống nhau được phân bố trên cùng trục khi liên kết với nguyên tử trung tâm.
Biểu diễn các đồng phân cis - trans của phức chất bát diện [CrCl2(NH3)4]Cl và phức chất vuông phẳng [NiCl2(NH3)2].
![Biểu diễn các đồng phân cis - trans của phức chất bát diện [CrCl2(NH3)4]Cl và phức chất vuông phẳng [NiCl2(NH3)2]. (ảnh 1)](https://video.vietjack.com/upload2/quiz_source1/2024/07/blobid6-1721485977.png)
Viết công thức đồng phân ion hoá của phức chất [CrBr(NH3)5]SO4.
Hai đồng phân ion hoá của phức chất [CrBr(NH3)5]SO4 là [CrBr(NH3)5]SO4] và [Cr(NH3)5SO4]Br.
Mô tả sự hình thành liên kết, biểu diễn dạng hình học của các ion phức chất sau:
a) Phức chất bát diện [Fe(H2O)6]3+;
b) Phức chất tứ diện [CoBr4]2-.
a) Trong ion phức [Fe(H2O)6]3+ có 6 liên kết cho – nhận giữa 6 phối tử H2O với nguyên tử trung tâm Fe3+ (có cấu hình electron [Ar]3d5). Mỗi liên kết cho – nhận được hình thành bởi 1 cặp electron chưa liên kết của phối tử H2O và 1 orbital lai hoá sp3d2 trống của ion Fe3+.
![Mô tả sự hình thành liên kết, biểu diễn dạng hình học của các ion phức chất sau: a) Phức chất bát diện [Fe(H2O)6]3+; b) Phức chất tứ diện [CoBr4]2-. (ảnh 1)](https://video.vietjack.com/upload2/quiz_source1/2024/07/blobid7-1721486020.png)
b) Trong ion phức [CoBr4]2- có 4 liên kết cho – nhận giữa 4 phối tử Br− với nguyên tử trung tâm Co2+ (có cấu hình electron [Ar]3d7). Mỗi liên kết cho – nhận được hình thành bởi 1 cặp electron chưa liên kết của phối tử Br− và 1 orbital lai hoá sp3 trống của ion Co2+.
![Mô tả sự hình thành liên kết, biểu diễn dạng hình học của các ion phức chất sau: a) Phức chất bát diện [Fe(H2O)6]3+; b) Phức chất tứ diện [CoBr4]2-. (ảnh 2)](https://video.vietjack.com/upload2/quiz_source1/2024/07/blobid8-1721486022.png)
Xác định số phối trí của nguyên tử trung tâm trong các phức chất sau:
a) Na[PtCl5(NH3)];
b) [CrCl3(NH3)3].
a) Trong phức chất: Na[PtCl5(NH3)] có 5 phối tử Cl− và 1 phối tử NH3, mỗi phối tử tạo một liên kết σ với nguyên tử trung tâm Pt4+ nên số phối trí của nguyên tử trung tâm Pt4+ trong phức chất này là 6.
b) Trong phức chất: [CrCl3(NH3)3] có 3 phối tử Cl− và 3 phối tử NH3, mỗi phối tử tạo một liên kết σ với nguyên tử trung tâm Cr3+ nên số phối trí của nguyên tử trung tâm Cr3+ trong phức chất này là 6.
Ion phức chất [Cr(NH3)4Br2]+ có dạng hình học bát diện. Hãy biểu diễn các đồng phân cis- và trans-của phức chất.
![Ion phức chất [Cr(NH3)4Br2]+ có dạng hình học bát diện. Hãy biểu diễn các đồng phân cis- và trans- của phức chất. (ảnh 1)](https://video.vietjack.com/upload2/quiz_source1/2024/07/blobid9-1721486083.png)
