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

- 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 [ML$_{4}$]$^{*}$ thường có dạng hình học tứ diện hoặc vuông phẳng. Phức chất loại [ML$_{6}$]$^{*}$ 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.

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 Co$^{2+}$ trong phức chất này bằng 4.

- Trong Ví dụ 2, mỗi phối tử NH$_{3}$ 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 NH$_{3}$, nên số phối trí của Zn$^{2+}$ trong phức chất này bằng 4.

Trong ion phức [Zn(OH)$_{4}$]$^{2-}$ có 4 liên kết cho – nhận giữa 4 phối tử OH$^{−}$ với nguyên tử trung tâm Zn$^{2+}$ (có cấu hình electron [Ar]3d$^{10}$). Mỗi liên kết cho – nhận được hình thành bởi 1 cặp electron chưa liên kết của phối tử OH$^{−}$ và 1 orbital lai hoá sp$^{3}$ trống của ion Zn$^{2+}$.

Giải thích:

- Trong Ví dụ 3, dung lượng phối trí của NH$_{3}$ bằng 1. Nguyên tử trung tâm liên kết với 6 phối tử NH$_{3}$, nên số phối trí của Cr$^{3+}$ trong phức chất này bằng 6.

- Trong Ví dụ 4, mỗi phối tử H$_{2}$O 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 Co$^{3+}$ trong phức chất này bằng 6.

Trong ion phức [Cu(H$_{2}$O)$_{6}$]$^{2+}$ có 6 liên kết cho – nhận giữa 6 phối tử H$_{2}$O với nguyên tử trung tâm Cu$^{2+}$ (có cấu hình electron [Ar]3d$^{9}$). Mỗi liên kết cho – nhận được hình thành bởi 1 cặp electron chưa liên kết của phối tử H$_{2}$O và 1 orbital lai hoá sp$^{3}$d$^{2}$ trống của ion Cu$^{2+}$.

Phân tử NH$_{3}$ có dung lượng phối trí bằng 1, trong phức chất có chứa 6 phối tử NH$_{3}$ thuộc dạng [ML$_{6}$] nên ion phức chất [Co(NH$_{3}$)$_{6}$]$^{2+}$ sẽ có dạng hình học là bát diện.

a) Trong ion phức [Fe(H$_{2}$O)$_{6}$]$^{3+}$ có 6 liên kết cho – nhận giữa 6 phối tử H$_{2}$O với nguyên tử trung tâm Fe$^{3+}$ (có cấu hình electron [Ar]3d$^{5}$). Mỗi liên kết cho – nhận được hình thành bởi 1 cặp electron chưa liên kết của phối tử H$_{2}$O và 1 orbital lai hoá sp$^{3}$d$^{2}$ trống của ion Fe$^{3+}$.

b) Trong ion phức [CoBr$_{4}$]$^{2-}$ có 4 liên kết cho – nhận giữa 4 phối tử Br$^{−}$ với nguyên tử trung tâm Co$^{2+}$ (có cấu hình electron [Ar]3d$^{7}$). Mỗi liên kết cho – nhận được hình thành bởi 1 cặp electron chưa liên kết của phối tử Br$^{−}$ và 1 orbital lai hoá sp$^{3}$ trống của ion Co$^{2+}$.

a) Trong phức chất: Na[PtCl$_{5}$(NH$_{3}$)] có 5 phối tử Cl$^{−}$ và 1 phối tử NH$_{3}$, mỗi phối tử tạo một liên kết σ với nguyên tử trung tâm Pt$^{4+}$ nên số phối trí của nguyên tử trung tâm Pt$^{4+}$ trong phức chất này là 6.

b) Trong phức chất: [CrCl$_{3}$(NH$_{3}$)$_{3}$] có 3 phối tử Cl$^{−}$ và 3 phối tử NH$_{3}$, mỗi phối tử tạo một liên kết σ với nguyên tử trung tâm Cr$^{3+}$ nên số phối trí của nguyên tử trung tâm Cr$^{3+}$ trong phức chất này là 6.