1. Mở đầu

1. Na2[Be(OH)4] 4. CoCl3.4NH3

2. Na3[AlF6] 5. CoCl3.5NH3

3. H2SiF6 6. CoCl3.6NH3

NaCl ; SF6 ; MgNH4PO4 ; SO42- ; NH4Cl

Hợp chất ?

Tạp chất ?

Phức chất ?

1

1. Mở đầu

Vào TK XVIII

1. Xanh Beclin-KCl.Fe(CN)2.Fe(CN)3

Diesbach (người Đức)

Làm chất bột màu đầu tiên

2. Nâu đỏ (quặng KL Cobalt-amoniac)

Phức chất thứ 2 được biết đến 1789 bởiTassaert (người Pháp)

2

1. Mở đầu

Vào TK XIX

1. Nhiều amoniacat được điều chế

- Có màu sắc đẹp

- Có tên gọi gắn liền với màu của chúng

Thí dụ

CoCl3.5NH3 màu đỏ puappurêo

CoCl3.5NH3 .H2O màu hồng rozêo

2. Mãi đến cuối TK XIX thì các amoniacat của Cr, Pt được điều chế và chưa có lý thuyết nào giải thíchsự hình thành những amoniacat này.

3

2.Thuyết mạch4

Vận dụng những thành tựu trong những năm

60 tk XIX về khái niệm hóa trị

Mỗi nguyên tố có một hóa trị nhất định

Thí dụ

CH3-CH2-CH3

nhóm CH3- : hóa trị 1

-CH2- : hóa trị 2

2.Thuyết mạch5

Năm 1884 W.Blomstrand & Jorgensen đưa ra

thuyết mạch về các amoniacat

Nội dung

Cấu tạo của NH4Cl : H-NH3-Cl

Nhóm –NH3- : hóa trị 2

Nên các amoniacat có cấu tạo

2.1 Cấu tạo của các amoniacat theo thuyết mạch

6

Co

NH3 Cl

NH3 NH3 NH3

NH3 Cl

NH3 Cl

Co

Cl

NH3 NH3 NH3

NH3 Cl

NH3 Cl

Co

Cl

NH3 NH3 NH3 NH3 Cl

Cl

CoCl3.6NH3

CoCl3.5NH3

CoCl3.4NH3

2.2 Khả năng giải thích của thuyết mạch

7

Gải thích được phản ứng của Cl-

Ag+ + Cl- AgCl

Không giải thích được số lượng phân tử NH3

Tại sao chỉ có 6 phân tử NH3

Tại sao không là 8, 10 phân tử NH3 …

???

3.Thuyết phối trí8

A. Werner (1866-1919)

Nhà hóa học người Thụy Sĩ ( hóa học lập thể)

Giải Nobel hóa học 1913

Làm rất nhiều TN về amoniacat của Co,Cr,Pt

Không thể áp đặt những ý tưởng trong hóa hữu cơ

vào hóa vô cơ.

Năm 1892 thuyết phối trí của Werner ra đời với

những luận điểm sau :

3.1 Luận điểm thuyết phối trí của Werner

9

1. Nguyên tử của nguyên tố có 2 loại hóa trị Hóa trị chính ( số oxh)

Hóa trị phụ ( số phối trí )

2. Nguyên tử tạo phức có xu hướng bão hòa cả 2 loại

hóa trị Hóa trị chính ( bão hòa bằng anion)

Hóa trị phụ ( bão hòa bằng anion và phân tử trung hòa)

3. Hóa trị phụ có phương xác định trong không gian

3.2 Cấu tạo của các amoniacat theo thuyết phối trí

10

Nét liền ( ) hóa trị chính

Nét đứt (--------) hóa trị phụ

CoNH3NH3

NH3 NH3

Cl

Cl

Cl

CoNH3NH3

NH3 NH3

Cl

ClCl

NH3

CoNH3NH3

NH3 NH3

Cl

ClNH3

NH3Cl

CoCl3.6NH3 CoCl3.5NH3 CoCl3.4NH3

3.3 Khả năng giải thích của thuyết phối trí

11

Giải thích được khả năng tạo kết tủa AgCl

Giải thích được tính trơ về mặt hóa học của NH3

Với hơn 20 năm nghiên cứu và giảng dạy, dùng

công cụ giải thích là hiện tượng đồng phân, kết

hợp với thuyết cặp electron của Liuyt đã gặt hái

được những thành tựu nhất định, chứng minh

được những luận điểm của mình về cấu tạo và là

tiền đề về quan niệm liên kết phối trí sau này

4. PHỨC CHẤT - HỢP CHẤT PHỐI TRÍ

12

Từ sau nửaTK XIX với sự phát triển của

Lý thuyết hóa học

Phương tiện nghiên cứu hiện đại

thì phức chất hiện nay là một hợp chất

hóa học rõ ràng như các hợp chất khác

4.1 Định nghĩa phức chất13

1. Phức chất là sản phẩm acid-baz theo quan

điểm Lewis

Acid là một nguyên tử trung tâm ( NTTT) có

các vân đạo hóa trị trống

Baz là các tiểu phân có điện tử hóa trị tự do

được gọi là Ligan (L)

4.1 Định nghĩa phức chất14

2. LK giữa NTTT và Ligand là liên kết phối trí

( LK cộng hóa trị cho nhận)

Năng lượng liên kết không cao

Khả năng bị cắt đứt dễ

Ở điều kiện thường có bị phân ly một phần

hay hoàn toàn

4.2 Phân loại15

Phức chất đa nhân

là phức chất có chứa nhiều hơn một NTTT

Thí dụ : [Cl3TlCl3TlCl3]3-

Phức chất chùm kim loại (cluster)

là phức chất đa nhân có liên kết kim loại

Thí dụ : [Cl4Re-ReCl4]2-

4.2 Phân loại16

Phức chất đồng đa

là phức chất đa nhân mà các nguyên tử trung

tâm thuộc cùng một loại nguyên tố

Thí dụ : [(CO)4Co-Co(CO)4]

Phức chất dị đa

là phức chất đa nhân mà các NTTT gồm nhiều

hơn một loại nguyên tố

Thí dụ : [(CO)4Co-Re(CO)5]

4.3 Các hợp phần của phức chất17

1. Nguyên tử trung tâm (NTTT)

Nguyên tử trung tâm thường là các ion kim

loại chuyển tiếp do chúng có các vân đạo hóa

trị d trong với năng lượng thấp nên dễ dàng

tạp chủng khi liên kết. Thí dụ: [Cu(NH3)2]+

Một số kim loại cũng tạo được phức chất ngay

khi ở số oxy hóa 0 hay âm. Thí dụ: [Cr(CO)6]

[Co(CO)4]-

1. Nguyên tử trung tâm (NTTT)18

Một số ion của nguyên tố s và p ở chu kỳ nhỏ

như Be, B, Mg,…cũng có khả năng tạo phức

với số phối trí thấp do có tạp chủng sp3 bền.

thí dụ: [BeF4]- ; [BF4]

-

Một số ion của nguyên tố p ở chu kỳ lớn như

Al, Si, Sn, Bi, …cũng có khả năng tạo phức do

có các vân đạo hóa trị ns np và nd có năng

lượng tương đối gần nhau nên dễ dàng tạo

tạp chủng sp3, sp3d2. Thí dụ: [Al(OH)4]-

4.3 Các hợp phần của phức chất19

2. Ligan

Các ligand là các baz Lewis có khả năng cho

điện tử. Các ligand có thể là:

Anion, thí dụ : OH-

Phân tử trung hòa, thí dụ: NH3

Cation (rất ít gặp), thí dụ : H2N-NH3+

2. Ligand20

Các ligand có thể có

Một đầu nối (1 nha) như OH-, F-, CN-, SCN-

Nhiều đầu nối (đa nha).

Thí dụ:

MN

H2C

H2C

NCH2

N

CH2

2. Ligan21

Ligand lưỡng thủ

Ligand kìm

M SCN

M NCS

SCN-tiocyanato

isotiocyanato

CH2

H2N NH2

H2C

M

4.3 Các hợp phần của phức chất22

3. Phức chất

[nội cầu]ngoại cầu

Nội cầu : NTTT(ligand)

Ngoại cầu : cation, anion, phức chất

4.4 số phối trí của NTTT 23

Số phối trí Hình dạng phân tử Tạp chủng

2 Thẳng hàng sp

4 Tứ diện, vuông phẳng sp3 , dsp2

6 Bát diện d2sp3 ; sp3d2

8 Lập phương d4sp3; d5p3

4.5 Đồng phân quang học24

Co

Cl

Cl

en en Co

Cl

Cl

en en

Dong phan trans cua [Co(en)2Cl2]+ khong co dong phan quang hoc

Co

Cl

en

en

Cl

Dong phan cis cua [Co(en)2Cl2]+ co dong phan quang hoc

Co

Cl

en

Clen

4.6 Một số tính chất quan trọng25

1. Từ tính

Có điện tử độc thân : thuận từ

Không có điện tử độc thân : nghịc từ

Độ cảm từ rất yếu, không ứng dụng trong kỹ

thuật.

4.6 Một số tính chất quan trọng26

2. Màu sắc

Đồng hồ màu

Chàm(Blue) : 430-480

Chàm lục : 480-495

Lục chàm : 500-560

Lục (green) : 500-560

Vàng lục : 560-580

Vàng (yellow) : 580-595

Cam(Orange) : 595-650

Đỏ (red) : 650-730

Đỏ tía (purple) : 730-760

Tím(Violet) : 400-430

Quy tắc 1 : sự tổ hợp 2 màu đối nhau

làm triệt tiêu màu

VD : chàm lục + cam không màu

Quy tắc 2 : sự tổ hợp 2 màu không đối

nhau tạo ra màu mới nằm ở vị trí chính

giữa của cung tròn nhỏ của 2 mầu ấy

VD : chàm lục + vàng lục

27

Sự tổ hợp màu

5. Danh Pháp phức chất (IUPAC)(International Union of Pure and Applied Chemistry)

Tên của phức chất gồm có 3 phần chính sau :

Số phối tử-Tên phối tử-Tên nguyên tử trung tâm

28

5.1 Số phối tử

1. Để chỉ số phối tử một càng người ta dùng:

Tiếp đầu ngữ Số lượng phối tử

mono 1

di 2

tri 3

tetra 4

penta 5

hexa 6

29

5.1 Số phối tử

2. Để chỉ số phối tử nhiều càng người ta dùng:

Tiếp đầu ngữ Số lượng phối tử

mono 1

bis 2

tris 3

tetrakis 4

pentakis 5

hexakis 6

30

5.2 Tên phối tử

Nếu phối tử là anion

Tên phối tử = tên anion + o

Nếu phối tử là phân tử trung hòa

Tên phối tử = tên của phân tử đó

Một số trường hợp ngoại lệ

31

Tên gọi một số phối tử anion

F- floro

Cl- cloro

Br- bromo

I- iodo

NO2- nitro

ONO- nitrito

SO32- sulfito

SO42- sulfato

S2O32- thiosulfato

C2O42- oxalato

CN- ciano

O2- oxo

HSO3- hydrogen sulfito

SCN-- thiocianato

NCS- isothiocianato

NH2 amido

32

Tên gọi phối tử trung hòa

C2H4 etylen

C5H5N pyridin

CH3NH2 metylamin

H2NCH2CH2NH2 etylendiamin

C6H6 benzen

Một số trường hợp ngoại lệ

H2O aqua (aquo)

NH3 ammin

CO carbonyl

NO nitrosyl

33

5.3 Tên nguyên tử trung tâm

Trong cation phức

Tên NTTT = Tên nguyên tử ( SOXH viết bằng chữ La Mã )

Trong anion phức

Tên NTTT = Tên nguyên tử + at + (SOXH, La Mã)

34

Tên Latinh của một số kim loại trong anion phức

Kim loại Tên trong anion phức

Fe Ferrat

Cu Cuprat

Pb Plumbat

Ag Argnetat

Zn Zincat

Au Aurat

Sn Starnat

Hg Mercurat

35

Thí dụ

K3[Fe(CN)6]

[Co(NH3)6]Cl3

[Co(H2O)5Cl]Cl2

K3[Fe(SCN)6]

K[Cu(CN)2]

[Ag(S2O3)2 ]3-

[Cu(NH3)4]SO4

[Ni(H2O)6]2+

Kali hexaciano ferrat (III)

Hexa ammin cobalt (III) clorua

Penta aquoclorocobalt(III) clorua

Potasiumhexathiocianatoferrate(III)

Kali diciano cuprate(I)

Ion dithiosulfato argentate(I)

Tetra ammin đồng (II) sulfate

Ion hexa aquo nikel (II)

36

Thí dụ37

Na4[Ni(C2O4)3]

Natri tris oxalato nikelate (II)

[Pt(NH3)Cl3]-

Ion ammin tricloro platinate (II)

[Pt(NH3)4Cl2][PtCl4]

Tetraammindicloroplatin(IV) tetracloroplatinate(II)

Thí dụ38

[Ni(en)3]Br2

Tris etylendiammin nikel(II) bromua

[Ru(NH3)5H2O]3+

Ion pentaammin aqua ruthenium(III)

[Co(NH3)4(NO2)Cl]Cl

Tetraammincloronitrocobalt(III) clorua

Bài tập39

[Cu(NH3)2]+ ; [CoCl4]

2- ;[PtCl4]2- ; [Co(NH3)6]

3+

1. Cấu hình điện tử

2. Đặc điểm liên kết ?

3. Hình dạng phân tử

4. Màu sắc

5. Từ tính

40

3d10

4s 4p

NH3NH3

sp

Cu+

[Cu(NH3)2]+

41

3d6 4s 4p

NH3NH3

Co3+

d2sp3

NH3NH3 NH3 NH3

[Co(NH3)6]3+

42

Trường yếu

Trường trung bình

Trường mạnh

2 2

3 2 4 2I Br S SCN Cl NO F OH C O H O

3 3NCS CH CN py NH en bipy phen

2NO phosph CN CO

Dựa vào kết quả phân tích quang phổ, người ta sắp xếp các ligand

theo thứ tự làm tăng dần giá trị của tạo thành dãy quang phổ hóa

học như sau :