Chuyên đề Hóa 12 Cánh Diều Bài 7: Liên kết và cấu tạo của phức chất có đáp án

a) Dạng hình học của phức chất là: dạng tứ diện.

b) Thuyết liên kết hóa trị giải thích dạng hình học của phức chất [NiCl$_{4}$]$^{2-}$như sau:

Phức chất có điện tích là -2, mỗi ion Cl$^{−}$ có điện tích là -1 nên điện tích của nguyên tử trung tâm là +2.

Cấu hình electron của ion Ni$^{2+}$ là: [Ar]3d$^{8}$4s$^{0}$4p$^{0}$.

Cấu hình electron hoá trị dạng ô orbital của Ni$^{2+}$ là:

Cation Ni$^{2+}$ sử dụng 1 orbital 4s trống và 3 orbital 4p trống để lai hoá sp$^{3}$, tạo nên 4 orbital lai hoá trống.

Mỗi anion Cl$^{-}$ cho mỗi orbital lai hoá trống của cation Ni$^{2+}$ một cặp electron chưa liên kết để hình thành một liên kết cho – nhận.

Thuyết liên kết hóa trị giải thích dạng hình học của phức chất [Zn(NH$_{3}$)$_{4}$]$^{2+}$như sau:

Phức chất có điện tích là +2, mỗi phân tử NH$_{3}$ trung hoà về điện (có điện tích là 0), vậy điện tích của nguyên tử trung tâm là +2.

Cấu hình electron của ion Zn$^{2+}$ là: [Ar]3d$^{10}$4s$^{0}$4p$^{0}$.

Cấu hình electron hoá trị dạng ô orbital của Zn$^{2+}$ là:

Cation Zn$^{2+}$ sử dụng 1 orbital 4s trống và 3 orbital 4p trống để lai hoá sp$^{3}$, tạo nên 4 orbital lai hoá trống.

Mỗi phân tử NH$_{3}$ cho mỗi orbital lai hoá trống của cation Zn$^{2+}$ một cặp electron chưa liên kết để hình thành một liên kết cho – nhận.

Phức chất có điện tích là -4, mỗi ion F$^{−}$ có điện tích là -1 nên điện tích của cation nguyên tử trung tâm là +2.

Cấu hình electron của Fe$^{2+}$: [Ar]3d$^{6}$4s$^{0}$4p$^{0}$.

Cấu hình electron hoá trị dạng ô orbital của Fe$^{2+}$ là:

Cation Fe$^{2+}$ sử dụng 1 orbital 4s trống, 3 orbital 4p trống và 2 orbital 4d trống để lai hoá sp$^{3}$d$^{2}$, tạo nên 6 orbital lai hoá trống.

Mỗi ion F$^{−}$ cho mỗi orbital lai hoá trống của cation Fe$^{2+}$ một cặp electron chưa liên kết để hình thành 1 liên kết cho – nhận.

Dạng hình học của phức chất [Fe(CN)$_{6}$]$^{3-}$:

Dạng hình học của phức chất: [Cd(NH$_{3}$)$_{4}$]$^{2+}$

Ta có:

+ Ở đồng phân cis, hai phối tử giống nhau ở cùng một phía so với nguyên tử trung tâm.

+ Ở đồng phân trans, hai phối tử giống nhau ở hai phía so với nguyên tử trung tâm.

Vậy: (I) là đồng phân trans; (II) là đồng phân cis.

- Giải thích sự tạo thành liên kết trong phức chất [CoCl$_{4}$]$^{2-}$:

Phức chất có điện tích là -2, mỗi ion Cl$^{−}$ có điện tích là -1 nên điện tích của nguyên tử trung tâm là +2.

Cấu hình electron của ion Co$^{2+}$ là: [Ar]3d$^{7}$4s$^{0}$4p$^{0}$.

Cấu hình electron hoá trị dạng ô orbital của Co$^{2+}$ là:

Cation Co$^{2+}$ sử dụng 1 orbital 4s trống và 3 orbital 4p trống để lai hoá sp$^{3}$, tạo nên 4 orbital lai hoá trống.

Mỗi anion Cl$^{-}$ cho mỗi orbital lai hoá trống của cation Co$^{2+}$ một cặp electron chưa liên kết để hình thành một liên kết cho – nhận.

- Dạng hình học của phức chất [CoCl$_{4}$]$^{2-}$theo thuyết Liên kết hóa trị:

- Giải thích sự tạo thành liên kết trong phức chất [Co(OH)$_{6}$]$^{2+}$:

Phức chất có điện tích là +2, mỗi phân tử H$_{2}$O có điện tích là 0 (trung hoà về điện) nên điện tích của nguyên tử trung tâm là +2.

Cấu hình electron của ion Co$^{2+}$ là: [Ar]3d$^{7}$4s$^{0}$4p$^{0}$.

Cấu hình electron hoá trị dạng ô orbital của Co$^{2+}$ là:

Cation Co$^{2+}$ sử dụng 1 orbital 4s trống, 3 orbital 4p trống và 2 orbital 4d trống để lai hoá sp$^{3}$d$^{2}$, tạo nên 6 orbital lai hoá trống.

Mỗi phân tử H$_{2}$O cho mỗi orbital lai hoá trống của cation Co$^{2+}$ một cặp electron chưa liên kết để hình thành 1 liên kết cho – nhận.

- Dạng hình học của phức chất [Co(OH)$_{6}$]$^{2+}$:

Ta có:

+ Ở đồng phân cis, hai phối tử giống nhau ở cùng một phía so với nguyên tử trung tâm.

+ Ở đồng phân trans, hai phối tử giống nhau ở hai phía so với nguyên tử trung tâm.

Vậy: (1) là đồng phân cis; (2) là đồng phân trans;