Giải SBT Hóa học 12 CTST Bài 20: Sơ lược về phức chất và sự hình thành phức chất của ion kim loại chuyển tiếp trong dung dịch có đáp án

Đáp án đúng là: A

Nguyên tử trung tâm có thể là nguyên tử trung hòa.

Đáp án đúng là: C

Phức chất có các dạng hình học khác nhau là: Phức bát diện, tứ diện và vuông phẳng.

Đáp án đúng là: B

Các nhận định đúng là:

(1) Kiểu lai hoá của nguyên tử trung tâm sẽ quyết định dạng hình học của phức chất.

(3) Cầu nội của phức chất có thể mang điện tích dương, âm hoặc không.

(7) Phức chất có các dạng hình học phổ biến là tứ diện, vuông phẳng và bát diện.

Đáp án đúng là: D

Các ion là nguyên tử trung tâm trong phức chất tứ diện là: Ni$^{2+}$, Cu$^{2+}$, Zn$^{2+}$.

Đáp án đúng là: B

Phức chất [Zn(H₂O)$_{6}$]$^{2+}$ không màu.

Đáp án đúng là: C

[PdCl$_{4}$]$^{2-}$ có dạng vuông phẳng.

Đáp án đúng là: A

PTHH:

3NaOH + AlCl$_{3}$→ 3NaCl + Al(OH)$_{3}$↓

Al(OH)$_{3}$ + NaOH → Na[Al(OH)$_{4}$]

Al(OH)$_{3}$ là kết tủa keo trắng. Khi tạo phức, kết tủa Al(OH)$_{3}$ tan, tạo dung dịch Na[Al(OH)$_{4}$] không màu.

Đáp án đúng là: B

Phức chất [PtBr$_{4}$]$^{2-}$ có dạng vuông phẳng.

a) Phản ứng theo chiều thuận là toả nhiệt, nên khi làm lạnh cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều thuận, màu dung dịch sẽ chuyển sang đỏ hồng.

b) Khi thêm HCl sẽ làm tăng nồng độ ion Cl$^{-}$, nên cân bằng chuyển dịch sang chiều nghịch, màu dung dung dịch sẽ chuyển sàng xanh chàm.

c) Phối tử Cl$^{-}$ và H$_{2}$O trong các phức chất đã nêu đều có dung lượng phối trí bằng 1, nên phức chất [CoCl$_{4}$]$^{2-}$ có dạng hình học tứ diện, phức chất [Co(H$_{2}$O)$_{6}$ ]$^{2+}$ có dạng hình học bát diện. Dạng hình học của chúng được biểu diễn như sau:

Hiện tượng: Dung dịch NiCl$_{2}$, có màu lục, khi nhỏ thêm NH$_{3}$, sẽ xuất hiện kết tủa màu lục, tiếp tục nhỏ đến dư NH$_{3}$, kết tủa sẽ tan và tạo thành dung dịch có màu tím.

Kết tủa bị hoà tan là do đã tạo thành phức chất [Ni(NH$_{3}$)$_{6}$]$^{2+}$. Trong dung dịch NiCl$_{2}$ tồn tại phức aqua [Ni(H$_{2}$O)$_{6}$]$^{2+}$, khi nhỏ đến dư NH$_{3}$, sẽ có sự thay thế phối tử H$_{2}$O bằng phối tử NH$_{3}$.

Phương trình hoá học của các phản ứng:

[Ni(H₂O)$_{6}$]²$^{+}$(aq) + 2NH$_{3}$(aq) → [Ni(H$_{2}$O)$_{4}$(OH)$_{2}$] (s) + 2NH$_{4}$$^{+}$ (aq)

[Ni(H₂O)$_{4}$(OH)₂](s) + 6NH$_{3}$(aq) → [Ni(NH$_{3}$)$_{6}$]²$^{+}$(aq) + 2OH$^{-}$(aq) + 4H$_{2}$O(l)

Hiện tượng: Chất rắn màu trắng sẽ tan tạo thành dung dịch trong suốt không màu, nhỏ từng giọt dung dịch kiềm sẽ tạo thành kết tủa keo trắng. Khi cho kiềm đến dư, kết tủa sẽ tan tạo thành dung dịch trong suốt không màu.

Phối tử H$_{2}$O trong phức chất aqua đã bị thay thể bởi phối tử OH$^{-}$ để tạo ra phức chất [Zn(OH)$_{4}$]$^{2-}$.

Phương trình điện li trong dung dịch:

ZnSO$_{4}$.7H₂O + aq→ [Zn(H$_{2}$O)$_{6}$]²$^{+}$(aq) + H₂O(l) + SO$_{4}$$^{2-}$(aq)

Phương trình hoá học dạng ion của phản ứng:

[Zn(H₂O)]²$^{+}$(aq) + 2OH$^{-}$(aq)→ [Zn(H$_{2}$O)$_{4}$(OH)$_{2}$](s) + 2H$_{2}$O(l)

Phương trình hoá học dạng ion của phản ứng khi cho dư ion OH$^{-}$:

[Zn(H₂O)$_{4}$(OH)$_{2}$](s) + 2OH$^{-}$(aq) → [Zn(OH)$_{4}$]²$^{-}$(aq) + 4H₂O(l)

Trong dung dịch sodium chloride tồn tại các ion Na$^{+}$(aq) và Cl$^{-}$(aq), trong dung dịch silver nitrate tồn tại các ion Ag$^{+}$(aq) và NO$_{3}$$^{-}$ (aq). Khi nhỏ từ từ dung dịch AgNO$_{3}$ vào dung dịch NaCl sẽ có kết tủa trắng AgCl tạo thành. Khi thêm tiếp dung dịch NH$_{3}$, lắc mạnh, kết tủa trắng sẽ tan do có phản ứng tạo ra phức chất [Ag(NH$_{3}$)$_{2}$]$^{+}$(aq).

Phương trình hoá học của các phản ứng:

Ag$^{+}$(aq) + Cl$^{-}$(aq) $⇌$AgCl(s) + aq

AgCl(s) + 2NH$_{3}$(aq) $⇌$ [Ag(NH$_{3}$)$_{2}$]$^{+}$(aq) + Cl$^{-}$(aq)

Phức chất [Ag(NH$_{3}$)$_{2}$]$^{+}$ có dạng hình học là đường thẳng, công thức cấu tạo như sau:

[NH$_{3}$→Ag←NH$_{3}$]$^{+}$

Dựa vào phần trăm của các nguyên tố, ta xác định được công - thức phân tử của phức chất là [PtCl$_{2}$(P(C$_{2}$H$_{5}$)$_{3}$)$_{2}$]. Từ đó vẽ được dạng hình học của hai đồng phân cis và trans.

Độ tan S$_{1}$ (mol/L) của AgBr(s) trong nước được xác định từ cân bằng:

AgBr(s) $⇌$ Ag$^{+}$(aq) + Br$^{-}$(aq) K$_{1}$ = 5×10$^{-13}$

(mol/L) S$_{1}$ S$_{1}$S$_{1}$

Ta có:

K$_{1}$ = [Ag$^{+}$] ×[Br$^{-}$] = (S$_{1}$)$^{2}$⇒ S$_{1}$ = 7,1 × 10$^{-7}$ (mol/L).

Độ tan S$_{2}$ của AgBr(s) trong dung dịch Na$_{2}$S$_{2}$O$_{3}$ được xác định từ các cân bằng

AgBr(s) $⇌$Ag$^{+}$(aq) + Br$^{-}$(aq) K$_{1}$ = 5×10$^{-13}$

Ag$^{+}$(aq) + 2S$_{2}$O$_{3}$$^{2-}$(aq) $⇌$ [Ag(S$_{2}$O$_{3}$)$_{2}$]$^{3-}$(aq) K$_{2}$= 4×10$^{13}$

Cân bằng trên chuyển dịch mạnh theo chiều thuận do Ag$^{+}$ chuyển thành phức chất:

AgBr(s) + 2S₂O$_{3}$$^{2-}$(aq) $⇌$ [Ag(S₂O$_{3}$)$_{2}$]$^{3-}$(aq) + Br$^{-}$(aq) K$_{1}$× K$_{2}$

Ban đầu: 0,1

Phản ứng: S$_{2}$ 2 S$_{2}$S$_{2}$S$_{2}$

Cân bằng: (0,1-2S$_{2}$) S$_{2}$S$_{2}$

Vì vậy:

$\frac{{S}_{2}^{2}}{{(0{,}1-2{S}_{2})}^{2}}={K}_{1}\times {K}_{2}=20$

$\Rightarrow \frac{{S}_{2}}{0{,}1-2{S}_{2}}$ =4,472$\Rightarrow$ S₂ = 0,045 (mol/L).

Nhận xét: Độ tan của AgBr(s) trong dung dịch Na$_{2}$S$_{2}$O$_{3}$ 0,1 M tăng $\frac{0{,}045}{7{,}1\times {10}^{-7}}$ = 63400 (lần)

Như vậy, khi dùng dung dịch Na$_{2}$S$_{2}$O$_{3}$ 0,1 M có thể loại bỏ hết phần AgBr(s) còn lại chưa bị phân huỷ ở trên bề mặt của phim.