Đang tải... (xem toàn văn)
tài liệu nghiên cứu về lịch sử phát triển của phức chất , các ứng dụng của phức chất trong đời sống nghiên cứu lịch sử phát triển của phức chất. tài liệu giúp ích cho giáo viên và học sinh trong học tập và nghiên cứu.
*Tìm hiểu về lịch sử phức chất *Lịch sử phát triển hoá học hợp chất phức Trở lại lịch sử phát triển của hoá học phức chất : Những phức chất được biết đến và nghiên cứu đầu tiên chính là phức chất của kim loại chuyển tiếp.Có lẽ xanh Beclin có thành phần KCN.Fe(CN) 2 .Fe(CN) 3 do Diesbat người Đức điều chế vào đầu thế kỉ XVIII để làm bột màu là phức chất được biết và sử dụng đầu tiên Phức chất thứ hai được biết bởi Taxae người Pháp vào năm 1789 là hợp chất màu nâu – đỏ tạo nên khi cho amoniac kết hợp với quặng của kim loại Coban Con người đã biết và sử dụng phức chất từ rất lâu như các loại thuốc nhuộm tự nhiên, đá quý, thậm chí ngay cả khi những phức chất nhân tạo đầu tiên ra đời từ thế kỉ 18 thì đến gần một thế kỉ sau, sự hiểu biết của khoa học về phức chất vẫn chưa thể giải thích được thỏa đáng sự tạo thành các phức amoniacat đó Thuyết mạch Năm 1884 Christian Wilhelm Blomstrand (ảnh trái) và Jorgensen (ảnh phải) đưa ra thuyết mạch về các amonicat của Coban, các ông cho rằng NH 4 Cl với cấu tạo H-NH 3 -Cl, nhóm -NH 3 - có hóa trị 2 bên THUYẾT PHỐI TRÍ-1892 A. Werner (1866-1919) 1.Có thể có Hóa trị chính và Hóa trị phụ trong nguyên tố. • Hóa trị chính tương ứng với khái niệm số oxi hóa. • Hóa trị phụ tương ứng khái niệm số phối trí. 2.Nguyên tử tạo phức có xu hướng bão hòa các hóa trị chính và hóa trị phụ. Hóa trị chính chỉ được bão hòa bằng anion, còn hóa trị phụ được bão hòa bằng anion và phân tử trung hòa. 3.Hóa trị phụ có phương xác định trong không gian. Các nguyên tố hoá học riêng biệt kết hợp với nhau thì tạo thành các hợp chất đơn giản, hay các hợp chất bậc nhất, VD: Na 2 O, CuO, NaCl, CuCl 2 , Những hợp chất đơn giản lại có thể kết hợp với nhau tạo thành hợp chất bậc cao, hay hợp chất phân tử gọi là phức chất VD:K 2 HgI 4 (HgI 2 .2KI); Ag(NH 3 )2Cl (AgCl.2NH 3 ); K 4 Fe(CN) 6 [Fe(CN) 2 . 4KCN] Khái niệm phức chất Theo A. Werner, tác giả của thuyết phối trí thì phức chất là hợp chất phân tử nào bền trong dung dịch nước, không phân huỷ hoặc chỉ phân huỷ rất ít ra các hợp phần tạo thành hợp chất đó A. Grinbe: Phức chất là những hợp chất phân tử xác định, khi kết hợp các hợp phần của chúng lại thì tạo thành các ion phức tạp tích điện dương hay âm, có khả năng tồn tại ở dạng tinh thể cũng như ở trong dung dịch. Trong trường hợp riêng, điện tích của ion phức tạp đó có thể bằng không. Theo K. B. Iaximirxki thì “phức chất là những hợp chất tạo được các nhóm riêng biệt từ các nguyên tử, ion hoặc phân tử với những đặc trưng: a) có mặt sự phối trí b) không phân ly hoàn toàn trong dung dịch (hoặc trong chân không), c) có thành phần phức tạp (số phối trí và số hoá trị không trùng nhau)”. KHÁI NIỆM Hợp chất phối trí (phức chất) là hợp chất hóa học mà phân tử của nó chứa ion phức [...]... tả đơn giản và cụ thể các liên kết σ trong phức chất Giải thích được từ tính của phức chất Hạn chế: - Không giải thích được màu sắc của phức chất Do hai nhà vật lí Betơ và Vlec đề ra năm 1933 để giải thích tính chất của THUYẾT TRƯỜNG TINH THỂ các dang tinh thể.Mãi đến năm 50 của thế kỉ này mới được áp dụng vào phức chất của kim loại chuyển tiếp 1 2 3 Phức chất tồn tại và bền do tương tác tĩnh điện... xiano cromat (III) THUYẾT LIÊN KẾT HÓA TRỊ Valence Bond Theory Liên kết của ion trung tâm với các phối tử là liên kết cho nhận Ion trung tâm có sự lai hóa Các AO trống của ion trung tâm nhận các cặp e chưa phân chia của các phối tử Phối tử là chất cho ,nhân trung tâm là chất nhận 1927 thuyết axit-bazo của Liuyt N Sidgwick, 1873-1952, UK, vận dụng cho phức chất BF3 (k )+ : NH 3 = F3 B ¬ NH 3... các AO-d hóa trị đồng năng lượng sẽ bị phân tách thành các mức khác nhau do tác dụng của trường tạo bởi các phối tử 4 Phức chất có đối xứng xác định và được mô tả bằng các định luật của cơ học lượng tử x+ Xét trường phối tử trong phức bát diện AL6 A Sự tách các orbital hóa trị d của nhân trung tâm bởi trường các phối tử Các orbital màu vàng có năng lượng cao hơn các orbital màu đỏ do tác dụng của trường... [CoCl(NO2)(NH3)4] 3 Số phối trí Số phối trí (SPT) của M là số liên kết mà ion trung M tạo được với các phối tử tâm SPT Cấu trúc hình học của VD phức chất 2 + – [Ag(NH3)2] ;[CuCl2] Thẳng Vuông phẳng 4 Tứ diện 22+ ; [Ni(CN)4] ; [Pt(NH3)4] [PbCl4] 2- [Cu(NH3)4] 2+ [Zn(NH3)4] 6 Bát diện [Cr(H2O)6] 2+ 3+ [Co(En)3] 3+ ; Số phối trí biến đổi phụ thuộc vào bản chất của phối tử, nồng độ, nhiệt độ, cầu ngoại Cu2+,... Δ-thông số tách Năng lượng bền hóa bởi trường tinh thể (LB) sự giảm năng lượng của các e điền vào orbital d có năng lượng thấp so với năng lượng trung bình của orbital trong trường tinh thể δs càng lớn thì phức chất càng bền δs chỉ đóng góp vào năng lượng liên kết chứ không phải là năng lượng liên kết trong ion phức HIỆU ỨNG JAHN-TELLER 1937 Trạng thái e suy biến của 1 phân tử không thẳng hàng...I, Cấu tạo của phức chất: Công thức chung của phức chất : [MAa] M: Ion trung tâm A: phối tử a : số phối trí Cầu nội [Ag(NH3)2]SO4 Ion trung tâm phối tử số phối trí Cầu ngoại 1 Ion trung tâm và phối tử -ion trung tâm (“nhân” phối trí)... liên kết với nhân trung tâm tạo thành vòng 5 hoặc vòng 6 gọi là phức chất vòng càng [Co(C2O4)3] 3- Triclo triamin Coban (III) II Tên gọi của phức chất: 1, Thứ tự: - tên cation gọi trước, tên anion gọi sau - tên phối tử gọi trước, trên nguyên tử trung tâm gọi sau 2, Gọi tên: - tên phối tử: + số phối tử: đi, tri, tetra, penta, hecxa + số càng của phối tử: bis, tris, tetra kis, pentakis +tên anion: tên anion... 3 d sp – sự lai hóa trong 4s 3+ 6 Co (3d ) 3d ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ⇑ ⇑ •• •• NH 3 NH 3 4p ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ⇑ •• ⇑ ⇑ ⇑ •• •• •• NH 3 NH 3 NH 3 NH 3 3+ 3− [ Fe( H 2O )6 ]3+ − Co + 6 F = [CoF6 ] 3− [ FeF6 ] 2+ [ Ni ( NH 3 )6 ] 3 2 sp d – sự lai hóa ngoài Co3+ (3d 6 ) 3d 4s ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ ⇑ •• − F 4d 4p ↑↓ ↑↓ ↑↓ ⇑ ⇑ ⇑ •• − •• − •• − F F F ↑↓ ↑↓ ⇑ ⇑ •• − •• − F F ƯU ĐIỂM VÀ HẠN CHẾ THUYẾT LIÊN KẾT HÓA TRỊ Ưu điểm:... Zn2+ có số phối trí biến đổi Co3+, Cr3+, Rh3+, Ir3+, Pt4+, Ir4+ có số phối trí 6 không đổi Dung lượng phối trí của phối tử Nhiều nguyên tử và ion, nhất là các kim loại chuyển tiếp, có nhiều orbital trống do đó có thể nhận các cặp điện tử Dung lượng phối trí của phối tử là số liên kết σ của 1 phối tử liên kết với nhân trung tâm Phối tử có dung lượng phối trí bằng 1 gọi là phối tử đơn càng như NH3,... -M là axit Lewis vì các obitan hoá trị đang còn trống có thể nhận các cặp e của các phân tử hay ion khác -Phối tử bazo Lewis có các cặp e tự do VD: Cl ,CN … 2.Cầu nội ,cầu ngoại Dấu ngoặc vuông được dùng để chỉ các nguyên tử liên kết với nhau bằng liên kết cộng hoá trị,các nguyên tử đó được gọi là cầu phối trí ,cầu nội hay ion phức Nếu cầu nội mang điện thì cần kết hợp các ion trái dấu để trung hoà điện, . phức chất VD:K 2 HgI 4 (HgI 2 .2KI); Ag(NH 3 )2Cl (AgCl.2NH 3 ); K 4 Fe(CN) 6 [Fe(CN) 2 . 4KCN] Khái niệm phức chất Theo A. Werner, tác giả của thuyết phối trí thì phức chất là hợp chất. về lịch sử phức chất *Lịch sử phát triển hoá học hợp chất phức Trở lại lịch sử phát triển của hoá học phức chất : Những phức chất được biết đến và nghiên cứu đầu tiên chính là phức chất của kim. hợp chất đơn giản, hay các hợp chất bậc nhất, VD: Na 2 O, CuO, NaCl, CuCl 2 , Những hợp chất đơn giản lại có thể kết hợp với nhau tạo thành hợp chất bậc cao, hay hợp chất phân tử gọi là phức