Nguyên tố chuyển tiếp và phức chất - P1

Thực tế cho thấy giữa các phân tử, giữa các ion hoặc giữa các ion với phân tử có thể tương tác với nhau tạo thành những hợp chất phức tạp hơn mà có thể gọi là những phức chất. Chẳng hạn chúng ta đã gặp một số phản ứng tạo phức giữa các hợp chất của nguyên tố nhóm A:So với các nguyên tố nhóm A, khả năng tạo phức của các nguyên tố nhóm B rộng lớn hơn nhiều và là một trong những điểm khác biệt cơ bản giữa nguyên tố chuyển tiếp với nguyên tố điển...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nguyên tố chuyển tiếp và phức chất - P1 Nguyên tố chuyển tiếp và phức chấtPhần 1. ĐẠI CƯƠNG VỀ PHỨC CHẤT Thực tế cho thấy giữa các phân tử, giữa các ion ho ặc gi ữa các ion v ới phân t ử có th ể t ương tácvới nhau tạo thành những hợp chất phức tạp hơn mà có th ể gọi là nh ững ph ức ch ất. Ch ẳng h ạn chúngta đã gặp một số phản ứng tạo phức giữa các hợp chất của nguyên tố nhóm A: Al(OH)3 + 3NaOH → Na3[Al(OH)6] SiF4 + 2HF → H2[SiF6] So với các nguyên tố nhóm A, khả năng tạo phức c ủa các nguyên t ố nhóm B r ộng l ớn h ơnnhiều và là một trong những điểm khác biệt cơ bản giữa nguyên tố chuyển ti ếp v ới nguyên t ố đi ểnhình. Số phức chất của nguyên tố chuyển tiếp lớn gấp nhiều lần số h ợp chất đ ơn gi ản c ủa chúng nênhóa học của các nguyên tố chuyển tiếp thường được coi là hóa h ọc ph ức ch ất. Nó là m ột lãnh v ực baotrùm Hóa học Vô cơ.1. Một số khái niệm cơ bản trong phức chất Phức chất: Là một cấu trúc đa nguyên tử mà trong đó nguyên tử hay ion kim loại liên kết với  một nhóm phân tử hay ion. Ví dụ: [Fe(CN)6]4-; [Ag(NH3)2]+ Chất tạo phức: Là nguyên tử, hay ion kim loại chiếm vị trí trung tâm của phức chất. Ví dụ Ag+  trong [Ag(NH3)2]+; Fe2+ trong [Fe(CN)6]4-. Phối tử: Là các ion hay phân tử phân bố xung quanh chất tạo phức. Ví dụ NH3, CN- trong  [Ag(NH3)2]+; [Fe(CN)6]4-. Cầu nội phối trí: Gồm chất tạo phức và phối tử trong dấu móc vuông. Ví dụ: [Fe(CN)6]4-  Nếu cầu nội mang điện thì gọi là ion phức. Phối tử đơn càng: Phối tử chỉ tạo được MỘT liên kết với chất tạo phức. Ví dụ: các gốc axit  hóa trị 1 như Cl-, CN- , SCN-... một số phân tử trung hòa như H2O, NH3... Consider [Ag(NH3)2]+ :NH3 - ligand occupy one site in coordinate sphere Phối tử đa càng: Phối tử tạo được NHIỀU liên kết với chất tạo phức.  Ví dụ: en, oxalate, 1.10 phenanthroline, carbonate, bipyridine, ethylenediaminetetraacetate, phenylpyridine Phối tử đa càng quan trọng nhất là edta: O O O C H2C CH2 C O N H2C CH2 N O C H2C CH2 C O O O edta có dung lượng phối trí là 6: 4 của O và 2 của N. Dung lượng phối trí: Số liên kết mỗi phối tử có thể tạo nên với chất tạo phức.  Số phối trí: Số liên kết của chất tạo phức với phối tử trong cầu nội. Ví dụ:  [Co(NH3)6]+ CN = 6 [Ag(NH3)2]+ CN = 2 [Co(en)3]+ CN = 6 Ví dụ: Xác định số oxi hóa, số phối trí của chất tạo phức trong: (a) Na3[Co(NO2)6] (b) [Pt(NH3)2Cl2] (c) Na2[Zn(OH)4] 1 Nguyên tố chuyển tiếp và phức chất (d) [Co(en)2(NO2)2] (e) [Co(en)3]2(SO4)3 Chelate hay hợp chất vòng càng:  Hợp chất của kim loại với phối tử đa càng được gọi là hợp chất vòng càng hay chelate. Ví dụ [Co(en)3]3+, [Pb(edta)]2-.2. Danh pháp phức chất Số lượng phức chất tổng hợp được ngày càng nhi ều, vì v ậy Hội Hóa h ọc Lí thuy ết và Ứngdụng Quốc tế (IUPAC) đã đưa ra một hệ thống danh pháp riêng cho phức chất. Ví dụ: Na[PtCl3(NH3)3]: natri triamintricloroplatinat(II) K2[CuBr4]: kali tetrabromocuprat(II) [Co(en)2(I)(H2O)](NO3)2: aquotris{etilenđiamin}iodocoban(III) nitrat [Ru(PPh3)3Cl3]: triclrotris{triphenylphotphin}ruteni(III) Theo qui định của IUPAC, tên gọi của phức chất được đọc theo các nguyên tắc sau:2.1. Các nguyên tắc Nguyên tắc 1: cation gọi trước, anion gọi sau không phân biệt ion phức và ion thường.  Ví dụ: Co(HN3)5Cl]Br2, gọi ion phức [Co(HN3)5Cl]2+ trước ion bromua  Nguyên tắc 2: trong cầu nội, phối tử được gọi trước, chất tạo phức gọi sau. - Số lượng phối tử được gọi bằng các tiền tố đi (2), tri, tetra, penta, hexa, hepta, octa, nona, deca, undeca, dodeca ... - Trong trường hợp phối tử là hợp chất hữu cơ thì ta sử dụng các ti ền tố bis, tris tetrakis, pentakis, hexakis ... Ví dụ: [Ir(bpy)3] trisbipyridineiridium (III) trisbipyridineiridium - Trong trường hợp phối là ambidentate ligand (thuận c ả hai đầu) như NO 2-, CN-, SCN- thì hoặc là dùng tên đặc biệt để phân biệt hoặc đặt nguyên tử phối trí tr ước tên ph ố ...