TRƯỜNG ĐẠI HỌC s PHẠM HÀ NỘI KHOA HÓA HỌC = = = s q £Q o 3= = = TRÀN THỊ THU HẰNG XÂY DựNG HỆ• THỐNG BÀI TẬP • • PHỨC CHẤT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC • • • • C huyên ngành: H óa học V ô Người hướng dẫn khoa học ThS HOÀNG QUANG BẮC HÀ NỘI - 2015 LỜI CẢM ƠN Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới ThS Hoàng Quang Bắc, người thầy tận tình chu đáo giúp đỡ em suốt trình học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn Em xin trân thành cảm ơn thầy , cô giáo Khoa Hó a Học truyền đạt cho em nhiều kiến thức quý báu suốt thời gian học tập Do điều kiện thời gian trình độ hạn chế , nên khóa luận không tránh khỏi nhũng thiếu sót Em mong nhận góp ý thầy, cô giáo để khóa luận em hoàn thiện Hà Nội, tháng năm 2015 Người thực Trần Thị Thu Hằng MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chương 1: TÒNG QUAN 1.1 Tổng quan tập 1.1.1 Khái niệm tập hoá học 1.1.2 Tác dụng tập hoá học 1.1.3 Các loại tập hóa học phức chất 1.2 Tổng quan phức chất ỉ 2.1 Nhữỉíg khái niệm hóa học phức chất 1.2.2 Ion trung tâm phoi t 1 1.2.3 sẳ phối trí 12 1.2.4 Dung ỉưọng phối trí phối từ 14 1.2.5 Cách gọi tên phức chất .16 1.2.6 Phân loại phức chất 17 Chương XÂY D ựN G HỆ THÓNG BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH PHỨC CHẤT 21 2.1 Xây dựng tập cấu tạo phức chất 21 2.2 Xây dựng tập liên kết phức chất 27 Chương XÂY DỤNG HỆ THÓNG BÀI TẬP ĐỊNH LƯỢNG PHỨC CHẤT 31 KẾT LUẬN 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 PHỤ LỤC 60 MỞ ĐÀU Lí chọn đề tài Hiện việc phát triến hóa học lý thuyết mạnh đưa vào áp dụng thời gian ngắn để giúp cho hoá học thực nghiệm đến kết nhanh Việc tống họp chất có tính chất mong muốn dựa nghiên cứu hóa học lý thuyết mối tương quan cấu trúc - tính chất, Do vậy, việc tổng hợp chất vô hóa học lý thuyết giúp rút ngắn thời gian công tác thực nghiệm Các định hướng nghiên cứu khoa học lĩnh vực “Hóa học phức chất” hướng tới ứng dụng mang nhiều thành tựu kết đóng góp cho khoa học Hóa vô nước tổ chức quốc tế, là: - Tổng họp nghiên cún cấu tạo phức chất kim loại chuyển tiếp phương pháp vật lí hoá lí - Nghiên cún chế phản ứng phức chất - Nghiên CÚ0 trình xúc tác phức - xúc tác đồng thể - Tổng họp khuôn - Tổng hợp nghiên CÚ11 cacboxylat kim loại nghiên cún sử dụng chúng viếc chế tạo vật liệu Bên cạnh đó, công nghiệp hoá chất nước ta ngày phát triển, cần phải có lực lượng, đội ngũ cán giỏi lĩnh vực công nghệ hoá học Đe làm điều đó, trình đào tạo sinh viên phải gắn tập vận dụng sở lý thuyết hoá học tiếp cận với quy trình sản xuất thực tế Đối với nội dung phức chất môn Hóa vô vậy, cần phải xây dựng hệ thống tập nhằm giải vấn đề lý thuyết giáo trình đồng thời phải gắn với vấn đề công nghệ Tuy nhiên, nói chưa có sách tập phức chất cụ thể sách tập hóa sách nước dành cho bậc đại học ít, chí chưa có tài liệu đưa hệ thống tập nhằm tăng cường hoạt động sinh viên thúc đẩy họ suy nghĩ sáng tạo, hình thành tư logic lực giải vấn đề thực tế Nội dung lý thuyết phức chất hoá học phổ thông đề cập kể tài liệu dành cho học sinh giỏi bồi dưỡng giáo viên, chủ yếu trình bày sở nêu phức chất đơn giản hay mô tả tượng bên hay định tính, cách đơn giản mà chưa sâu vào chất cân phản ứng tạo thành phức chất Điều khó đảm bảo để em giải trọn vẹn toán định tính, bán định lượng định lượng hoá học cân tạo phức dạng khác đề thi học sinh giỏi quốc gia quốc tế Trong phức chất lĩnh vực không xa lạ với nước giới ngày xuất nhiều kì thi quốc gia quốc tế Trong đề thi vòng loại nhiều quốc gia hay tập chuẩn bị (Preparatory propblems) nhiều đề thi olimpic Hoá học quốc tế (International Chemistry Olimpiad (IchO) đề cập sâu đến cân tạo phức chuẩn độ tạo phức Việc đề xuất hệ thống tập với nội dung liên quan đến hóa học phức chất phù họp với chương trình hóa vô bậc đại học với dạng mức độ khác (kèm theo hướng dẫn) công việc cần thiết nhằm giúp cho sinh viên nắm vững kiến thức trang bị giáo trình hóa học vô cơ, đồng thời tài liệu giúp cho sinh viên việc tự học rèn luyện để nâng cao tầm nhìn mối quan hệ lý thuyết thực nghiệm Vì nhũng lý thúc lựa chọn đề tài: “XÂY DựNG HỆ THỐNG BÀI TẬP PHỨC CHÁT” 2 Mục đích đề tài Việc thực đề tài nhằm xây dựng hệ thống tập phức chất có tính chọn lọc cho sinh viên học sinh giỏi quốc gia, quốc tế bao gồm vấn đề lý thuyết, vận dụng lý thuyết cấu trúc, danh pháp, liên kết phức chất, cân tạo phức, xây dựng tiêu chí tập danh pháp, cấu trúc, liên kết phức chất phân loại chúng cách đơn giản phục vụ cho sinh viên học tập, góp phần nâng cao chất lượng học tập môn hóa học vô trường đại học phục vụ cho thi học sinh giỏi quốc gia quốc tế Nhiệm vụ đề tài - Nghiên cứu sở lí luận tập sở lí thuyết hoá học - Nghiên cún nội dung phân loại kiến thức hóa học vô bậc đại học - Đe xuất tập phần vô nhằm giúp sinh viên thực trình tự bồi dưỡng - Vận dụng lí thuyết để giải tập Phương pháp nghiên cứu Trong trình nghiên cứu đề tài, sử dụng kết hợp nhiều phương pháp: - Phương pháp đọc sách tài liệu tham khảo + Đọc sách giáo trình để tham khảo + Tìm hiểu tài liệu có liên quan đến đề tài: Sách, báo, tạp chí, nội dung chương trình, đề thi olimpic sinh viên hoá học nước quốc tế - Phương pháp thực nghiệm + Tìm hiểu quy trình công nghệ sản xuất hoá học vấn đề có tính ứng dụng hóa học thực tiễn + Tìm hiểu thực tiễn giảng dạy giảng viên học tậpcủa sinh viên nhằm phát vấn đề khó thuộc môn Hóa học phức chất - Phương pháp chuyên gia Tìm hiểu, thu thập tài liệu, xử lý tập cách tham khảo ý kiến giảng viên giỏi thuộc lĩnh vục nghiên cứu đề tài có kinh nghiệm giảng dạy Những đóng góp đề tài - v ề lí luận + Bước đầu đề tài góp phần xây dựng hệ thống tập phức chất bậc đại học + Nghiên CÚ11 đề xuất toán tập hóa phức chất - v ề mặt thực tiễn Nội dung luận văn giúp sinh viên có thêm nhiều tư liệu hữu ích trình học tập, nghiên cứu Chương 1: TỎNG QUAN 1.1 Tổng quan tập 1.1.1 Khái niệm tập hoá học Trong Từ điển Tiếng Việt - 1992 (trang 40, 41) định nghĩa tập sau: “Bài tập cho học sinh để tập vận dụng điều học” Sau nghe giảng xong, sinh viên giải tập mà giảng viên đưa xem sinh viên lĩnh hội cách tương đối kiến thức giảng viên truyền đạt Nội dung tập hoá học thông thường bao gồm nhũng kiến thức yếu giảng Bài tập hoá học tập lý thuyết đơn giản yêu cầu sinh viên nhớ nhắc lại kiến thức vừa học học xong nhung tập tính toán liên quan đến kiến thức hoá học lẫn toán học, toán tổng họp yêu cầu sinh viên phải vận dụng nhũng kiến thức học từ trước kết hợp với kiến thức vừa học để giải Tuỳ vào mục đích học mà tập giải nhiều hình thức nhiều cách giải khác 1.1.2 Tác dụng tập hoá học Giải tập hoá học phương pháp tích cực để kiểm tra khả tiếp thu kiến thức sinh viên Thông qua tập, giảng viên phát sai sót yếu sinh viên mà qua có kế hoạch rèn luyện kịp thời giúp sinh viên vượt qua nhũng khó khăn giải tập hoá học Chính tập hoá học có tác dụng lớn sau: 1.1.2.1.Làm cho sinh viên hiêu sâu khẳc sâu kiến thức học Bài tập hoá học giúp cho sinh viên nhó’ lại tính chất chất, phương trình phản ứng; hiểu sâu nguyên lývà định luật hoá học Những kiến thức (định nghĩa, khái niệm ) chưa vững chưa nắm kỹ thông qua việc giải tập giúp sinh viên hiểu sâu nhớ lâu Ngoài ra, giải tập hóa học giúp sinh viên ôn tập kiến thức môn khác như: toán, lý, sinh Ị 1.2.2 Cung cấp thêm nhữiĩg kiến thức mở rộng hiếu biết mà không làm nặng nề khối lượng kiến thức sinh viên Ngoài tác dụng củng cố kiến thức học, tập hoá học cung cấp thêm kiến thức mới, mở rộng hiểu biết sinh viên cách sinh động, phong phú mà không làm nặng nề khối lượng kiến thức sinh viên 1.1.2.3 Hệ thống hoá kiến thức học Đối với tập có tác dụng hệ thống hoá kiến thức cần đòi hỏi sinh viên phải vận dụng tổng hợp kiến thức hiểu biết kiến thức vừa học kiến thức học từ trước Tự làm tập giúp sinh viên củng cố kiến thức cũ cách thường xuyên Dạng tập tổng hợp buộc sinh viên phải huy động vốn hiểu biết nhiều chương, nhiều môn 1.1.2.4 Thưòng xuyên rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo hoá học Trong trình giải tập, sinh viên tự rèn luyện việc lập công thức, cân phương trình, thủ thuật tính toán Nhờ việc thường xuyên giải tập, lâu dần kỹ phát triển thành kỹ xảo giúp sinh viên ứng xử nhanh trước tình xảy ỉ 1.2.5 Phát trỉến kỹ năng: (so sánh, quy nạp, diên dịch, phân tích, tong hợp, loại suy, khải quát hoả ) Mọi tập hoá học giảng viên cho sinh viên có điểm nút, để mở nhũng điểm sinh viên bắt buộc phải tư để sử dụng phương pháp quy nạp, diễn dịch, phương pháp loại suy Nhò’ tư sinh viên phát triển lực làm việc độc lập sinh viên nâng cao Trong trình giải toán hoá học, sinh viên buộc phải tái lại kiến thức cũ, xác định mối liên hệ điều kiện có yêu cầu đề thông qua hoạt động phân tích, tổng hợp, phán đoán, loại suy đế tìm lời giải Theo kinh nghiệm cho thấy sinh viên tự tìm hiêu kiến thức kiến thức khắc sâu sinh viên nhớ lâu 1.1.2.6 Giáo dục tư tưởng đạo đức Giải tập hoá học rèn luyện cho sinh viên tính kiên nhẫn, trung thực khoa học, tính cẩn thận, tính độc lập sáng tạo giải vấn đề xảy ra, tính xác khoa học Việc tự giải tập hoá học thường xuyên góp phần rèn luyện cho sinh viên tinh thần kỷ luật, tính tự kiềm chế, cách suy nghĩ trình bày xác khoa học, qua nâng cao lòng yêu thích môn ỉ 1.2.7 Giáo dục kỹ tong hợp Bộ môn hoá học có nhiệm vụ giáo dục kỹ thuật tổng hợp Bài tập hoá học tạo điều kiện tốt cho nhiệm vụ giáo dục phát triển vấn đề kỹ thuật sản xuất biến thành nội dung tập hoá học Bài tập hoá học cung cấp cho sinh viên số liệu phát minh, suất lao động, sản lượng mà ngành sản xuất hoá học đạt giúp sinh viên hoà nhập vào phát triến khoa học kỹ thuật thời đại sống 1.1.3 Các loại tập hóa học phức chất 1.13.1 Bài tập cấu tạo phức chất Danh pháp phức chất * Kiến thức cần nắm được: - Từ công thức cấu tạo, nắm cách gọi tên phức chất tuân theo quy tắc nào: giống với hợp chất đơn giản, tên gọi phức chất bao gồm tên cation tên anion Tên gọi ion phức gồm có: số phối tử Câu 43 Khi nghiên cứu phức Co3+ với F với NH người ta nhận thấy chúng có dạng bát diện song từ tính chúng khác nhau, cụ thể phức K3 [CoF6] có momen từ 4,89 ỊiB phức [Co(NH3 )6 ]Cl3 có momen từ Tính số e độc thân chúng Dùng thuyết liên kết hoá trị để giải thích hình thành phức Cho: Co(Z=27) Hãy so sánh khả hoà tan AgCl nước dung dịch NH IM Cho biết tích số tan AgCl 1,8.10"'° số bền tổng họp phức [Ag(NH3)2]+ 10 Giải thích Pt(II) Pd(II) tạo thành phức vuông phang có số phức Ni(II) vuông phang Câu 44 Có đồng phân hình học ứng với công thức [Cr(en)Cl2]+ đồng phân có hoạt tính quang học Vẽ cấu trúc tất đồng phân Cả phức Fe(CN)64' phức Fe(H ) 62+ không màu dung dịch loãng Phức thứ có spin thấp phức thứ hai có spin cao a Có electron chưa ghép đôi ion trên? b.Tại lượng tách À hai phức khác đáng kể phức có màu? Câu 45 Hãy tính lượng ổn định trường tinh (CFSE) phức vuông phang tạo thành từ ion kim loại có cấu hình d hai trường hợp: trường mạnh trường yếu a Một phức chất bát diện có momen từ 4,90 |LiB; Một phức chất bát diện khác ion trung tâm phức thứ mức oxi hoá, 52 có momen từ Ion trung tâm hai phức ion số: Cr(III), Mn(II), Mn(III), Fe(II), Fe(III), Co(II) b Câu hỏi tương tự câu (a) phức thứ có momen từ 4,90 ỊiB phức thứ hai có momen từ 2,83 |LiB Giải thích ngắn gọn phức Cu(II) có màu phức Cu(I) lại màu? Câu 46 Kim loại tạo phức thuộc dãy chuyển tiếp thứ có cấu hình d1 Với giá trị i tính chất từ phức bị thay đổi theo phối tử trường mạnh phối tử trường yếu phức bát diện Một dung dịch phức FeSCN2+ có nồng độ 10"'M Màu đỏ dung dịch phức có biến hay không tăng pH đến 10 (Biết: Dung dịch FeSCN2+ có màu đỏ nồng độ phức > 7.10 6M Cho: Fe3+ + SCN ■ Fe3+ + 2H20 g FeSCN2+ k = 1o ’03 Sẽ FeOH2+ + H + k = 10' ’ 17 Đối với ion [Cr(H2 ) 6]2+, lượng ghép đôi p = 23.500 cm '1 Năng lượng tách A = 13.900 cm '1 Hãy tính lượng ổn định trường tinh thể (CFSE) phức tương ứng với hai trạng thái spin thấp spin cao Trạng thái bền Câu 47 Biết lượng tách mức À() phức [CoF6]3" [Co(NH3)6]3+ 155,1 kj/mol 275,1 kj/mol Năng lượng cần thiết để ghép electron p= 250,8 kj/mol a Dựa vào thuyết trường tinh thể vẽ giản đồ tách mức lượng cho biết phân bo electron mức lượng phức nói b Các phức thuộc loại spin cao hay Ihấp, thuận lừ hay nghịch lừ? 53 c Hãy tính lượng ổn định trường tinh (CFSE) cho ion phức Cho: Co (Z=27) Khi khảo sát phức [Ti(H2 ) 6]3+ theo phương pháp MO thu obitan phân tử đây: lk Hãy so sánh giản đồ với giản đồ obitan d Ti3+ phức [Ti(H2 ) 6]3+ theo phương pháp liên kết hoá trị thuyết trường tinh thể Hãy xác định lượng ổn định trường tinh thể (CFSE) phức bát diện tạo thành từ ion kim loại có cấu hình d6 với lượng tách A = 25000cm'' lượng ghép đôi p = 15000 cm'1 Câu 48 Hãy vẽ giản đồ cấu hình electron ion trung tâm ion phức sau theo quan điểm thuyết trường tinh thể: a [Pt(NH3)4]2+ b [Cu(NH3)4]2+ c [Cr(NH3)6]3+ 54 a Hãy tính lượng ổn định trường tinh thể (CFSE) theo À (năng lượng tách) p (năng lượng ghép đôi) cho ion Ni2+ phức vuông phắng, phức bát diện b Câu hỏi tương tự cho ion Zn2+ Momen từ [Mn(CN)6]3' 2,8 |LiB Momen từ [MnBr4]2' 5,9 ịiB Cho biết cấu trúc hình học hai phức Cho Mn (Z=25) Câu 49: (Trích kì thi olypic hóa học quốc tế lần thứ 37, lí thuyết) Chiufen, thị trấn mỏ nằm đồi miền Bắc Đài Loan, nơi mà bạn khám phá lịch sử Đài Loan Đó nơi có mỏ vàng lớn châu Á Chính Chiuíen thường gọi thủ đô vàng châu Á KCN thường dùng để chiết vàng từ quặng Vàng tan dung dịch xianua có mặt không khí đế tạo thành Au(CN)2’ bền vững dung dịch nước 4Au(r) + CN~(aq) + (k) + 2H20 ( ) ^ = ^ ^ 4Au(CN)2'(aq) + 40H ‘(aq) Viết công thức cấu tạo Au(CN)2", vị trí lập thể nguyên tử Cần gam KCN để chiết vàng từ quặng? Nước cường thủy, hỗn hợp gồm HC1 HNO3 lây theo tỉ lệ 3; vê thê tích, tìm phát triển nhà giả kim thuật để hoà tan vàng Qúa trình phản ứng oxy hóa - khử xảy theo phương trình: Au(r) + N "(aq) + Cl"(aq) ^ AuCl4 "(aq) + N (k) Viết hai nửa phản ứng sử dụng để cân phương trình Chỉ qúa trình oxy hóa, qúa trình khử Vàng không phản ứng với axit nitric Tuy nhiên vàng phản ứng với nước cường thủy tạo thành ion phức AuC14\ Cho biết sau: Au +(aq) + 3e' Au(r) E° = +1,50V AuCV(aq) + 3e' -> Au(r) + 4Cl'(aq) 55 E° = +1,00V Tính số cân K = [AuCl4 "]/[Au3 +][Cr]4 Vai trò HC1 sinh c r Đối với phản ứng c r có vai trò gì? a) c r tác nhân oxy hóa b) c r tác nhân khử c) c r tác nhân tạo phức d) c r chất xúc tác Câu 50: (Trích Olympic hóa học trường đại học việt nam lần thử hai, 2004 đề thi phần sở hóa học vô cơ, bảng A) Với thành phần [Cr(H2 )2 (NH )2Br 2Ỹ , ion có đồng phân hình học; đồng phân hình học lại có hai đồng phân quang học; tất dạng đồng phân có cấu diện (tám mặt) Hãy viết, vẽ công thức cấu tạo đồng phân Áp dụng thuyết lai hoá giải thích hình dạng Câu 51: (Trích đề thi Olympic hóa học sinh viên toàn quốc năm 2003 phần hóa đại cương vô khối A) Mô tả tạo thành liên kết phức chất Ni(CO ) Fe(CO ) theo phương pháp VB cho biết cấu trúc hình học chúng Cho biết z Fe = 26, z Nj = 28 Câu 52: (Trích kì thi chọn học sinh giỏi quốc gia THPT năm 2014) Năm 1965, nhà khoa học tìm phương pháp cố định nitơ nhiệt độ phòng cách dẫn khí nitơ qua dung dịch pentaaminoaquơruteni(II) (Al) Khi đó, nitơ thay nước cầu nội AI tạo phức chất A2 Phức chất A2 có tính thuận từ a Viết phương trình phản ứng xảy b Áp dụng thuyết liên kết hóa trị (VB), mô tả liên kết phức A2 dự đoán cấu trúc hình học Xác định hóa trị số oxi hóa ruteni phức chat A2 56 Trong dung dịch OH' 1,0M [Co(NH3 )5 C1]2+ tồn cân : [Co(NH3 )5 C ]2+ + OH [Co(NH3 )4 (NH2 )C ]+ + H2o Ở 25°c, thời điểm cân xác định 95% phức chất tồn dạng axit [Co(NH3 ).5C1]2+ Chứng minh [Co(NH3 )5 C1]2+ axit yếu có Ka =5,26.10'16 NH có khả phản úng với nhiều ion kim loại chuyển tiếp, Alfred Werner (được giải Nobel hóa học năm 1913) phân lập thành công số phức chất C CI3 NH , có phức chất bát diện với công thức phân tử C0 CI3 NH Tùy thuộc vào điều kiện tổng họp, phức chất có màu tím màu xanh Khi cho lượng dư dung dịch A gN tác dụng với dung dịch chứa mol phức chất thu mol AgCl kết tủa Hãy xác định công thức có phức chất nêu 57 KÉT LUẬN Sau thời gian tìm hiểu nghiên cún hoàn thành đề tài, bước đầu thu số kết sau: Từ việc nghiên cứu nội dung giáo trình hoá học phức chất bậc đại học hệ thống kiến thức cần nắm vững phức chất Dựa vào nội dung chương trình, tính đặc thù thuộc chương trình bậc Đại học xây dựng hệ thống tập liên quan đến phức chất Phương án tập: Mỗi câu hỏi vừa có nội dung nâng cao không làm tính hệ thống chương trình Hầu hết câu hỏi đưa có tính logic cao Phần đáp án cho tập đầy đủ, rõ 1'àng có tính khoa học, tạo điều kiện tốt cho sinh viên tự học, tự nghiên cún 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO Hoàng Nhâm Hóa học vô tập NXB Giáo dục, 2005 Lê Chí Kiên Hỗn hợp phức chất NXB Đại học quốc gia Hà Nội, 2006 Phạm Bá Ngân Giáo trình Hóa học phức chất Trường Đại học Đà Lạt, 2002 Nguyễn Hữu Đĩnh - Trần Thị Đà ứng dụng số phương pháp phổ nghiên cứu cấu trúc phân tử NXB giáo dục, 1999 59 PHỤ LỤC Hướng dẫn giải số tập bố sung Câu 1.+2; +2; +4 Cấu hình điện tử [Ar]3d6; [Ar]3d5; [Ar]3d7; [Ar]3d6; [Ar]3d6; [Ar] 3d'°; [Ar] 3d9 Câu 1.a K[Pd(NH )Cl3] b [Pd(NH3 )2 Cl2] c K2 [PdCl6] d [Pd(NH3 )4 Cl2 ]Cl2 a Đồng phân hình học c h 3n h n h 2c h c h 3n h Br b Đồng phân hình học Cl F F Cl 60 Cl NH3 Câu - Đồng phân cis-trans đồng phân liên kết - Viết đồng phân cỉs-trans theo hàng ngang đồng phân liên kết theo hàng dọc H3N SCN H3N Pt Pt H3N ' SC'N cis-dianniiiiibis(thiocyanato)platiii(II) H3N \ Pt SCN / NH NC'S trans-diaimiiiiibis(tliiocyanato)platin(II) , SCN SCN Pt H3N ' NC'S NH3 SCN cis-diaimnintliiocyanatoisotliiocvanatoplatin(II) trans-đianmiintliiocvaiiatoisotliiocvaiiatoplatin(II) ÌĨC S H3N Pt H3N ' NC'S cis-cUanmiinbis(isothiocyanato)platin(II) ^ N C S H3Nv^ Pt NH SC'N traiis-diaimiiiiibis(isotliiocyaiiato)platin(II) Câu 10 Phức Pt (II) vuông phang có phối tử đơn khác Mỗi cặp phối tử vị trí kề đối nên có đồng phân hình học Mỗi đồng phân trùng chập lên ảnh qua gương nên đồng phân quang học Ethylenediamine (en) phối tử Cr3+ có số phối trí nên có cấu trúc bát diện Ba phối tử tương đương đồng phân hình học Tuy nhiên, ion phức có ảnh qua gương không trùng chập lên nên có đồng phân quang học 61 51 H,NI NH, \ Pt V ỵ b/ NH, \ cis trans 3+ Y Cr/ ' N N \ í Crỳ ( ^ ,S n ) N 3+ Câu 11 Các đồng phân ion phức với số phối trí dạng [MA2 B2] mà oxi hoá tạo thành phức bát diện đồng phân vuông phang Vậy đồng phân [Pt(NH3 )2 (py)2 ]Cl2 là: py /NH-» pyvà ■Pt py H N: NH -Pt py: NH trans cis 62 Câu 14 Các công thức tương tự khác hợp chất Werner sau: CoCl3.5NH3; C0 CI3.4 NH CoCl3.5 NH 3.H2O [Co(NH3)5C1]C12; [Co(NH )4 Cl2 ]Cl;[Co(H )(NH )5 ]Cl3 Câu 15 Theo quy luật ảnh hưởng trans ta có: I" > c r > NH p ? * l C p C l ~ V L CI +NH3 / / * C | N H ỹ ;N H +N H3 — — i r^* +CI / / Pt n / C I N H vàng da cam Ở giai đoạn c r có ảnh hưởng trans 1ÓT1 NH nên c r đối diện với c r dễ bị tạo thành đồng phân cis có màu vàng da cam H N - N H / ^ ^ H N N H H ^ N - C l / Pt +C|- / H f C1 / - N H 'NH3 Pt / C l N H vàng nhạt Ớ giai đoạn giải thích tương tự trên, tạo thành đồng phân trans có màu vàng nhạt Khi tác dụng với KI ảnh hưởng trans nên tạo thành sản phẩm có thành phần khác nhau, chất đầu phản ứng với KI tạo thành phức [PtCl2 l ] chất sau tạo thành phức [Pt(NH3 )2 l ], phần khác Câu 16 Hợp chất [Co(en)2Cl2]Cl a Số phối trí ion kim loại trung tâm b Bậc oxi hóa ion kim loại trung tâm +3 63 chất có thành c số ion tạo thành hòa tan họp chất vào nước d Số mol AgCl kết tủa mol hợp chất hoà tan nước thêm AgNƠ vào Cấu hình Hg+: [Xe]6 s 14 6fl4 5d 10 Cu+: [Ar]3d10 Do e độc thân Hg+ cặp đôi tạo thành Hg2 , ngược lại cấu hình Cu+ bền Vì vậy, viết Hg2 Cl2 phải viết CuCl Câu 37 Cr (Z = 24): [Ar]4s'3d Suy ra: Cr2+: [Ar]3d4 - Trường hợp phức có spin cao theo thuyết trường tinh thể phức có dạng t-2g • T â CO! A H = (-0,4.3 + 0,6.1)A = -0,6A = -0,6.13900 = -8340cm'' - Trường hợp spin thấp theo thuyết trường tinh thể phức có dạng t2 g4 eg0 Ta CÓ: A H = (-0,4.4) A H- p = -1,6A + p = -1,6(13900) + 23500 = 1260 cm ' Trong trường hợp À < p —►phức spin cao bền có lượng thấp Câu 49 Cấu trúc đường thẳng N = c - A u C = N 4Au + KCN' + + 2H20 ■ 4KAu(CN) + 4KOH mKCN = (20/197).(8/4).65,12 = 13,024 (g) ,Oxy hóa: Au{r) + 4Cỉ~{aq) -+AuCỈ~{a(í) +3e~ Khử hóa: 3N '(aq) + H+(aq) + 3e A u (r) + N O (aq ) + H + (aq ) + 3N (k) + 3H 0(1) C (aq ) 64 — A u C U (a q ) + N Ơ (k) + H ( 1) Tác nhân oxy hóa: HNO Tác nhân khử: Au Au +(aq) + 3e —> Au(r) E° = +1,50V Au(r) + 4Cl'(aq) -E° = -1,00V AuCl4 '(aq) + 3e => Au(r) + Au +(aq) + 4CĨ(aq) -> AuCLT(aq) + Au(r) E° = 0,50V Cách 1: E = E° - (0,059/n)lgQ Lúc đạt cân bằng: Q = K, E = 0; к = [AuC14 ']/[Au3 +][C1' ] E° = (0,059/n)lgK => К = 1025’42 = 2,6.1025 Cách 2: AG°| + AG° = AG° (-nFE°i) + (-nFE°2) = -RTlnK к = 1025,42 = 2,6.1025 E = (RT/nF)lnK = (0,059/n)lgK Đáp án а) СГ tác nhân oxi hóa Câu 50 a) đồng phân hình học phức chất là: © © / в г ^ | Ч н J / B C 65 l , ^ NhV | Ч (N NH3 OH2 A / Brv -o / л**о н * Ị CM H sN ^ I^ B r / Bĩ/ỵ"„ \ З o- / И CM о- / Ч CM o- / В н У © © Br H ,N „ ^ OH2 , HUN ^O H ; Br Dị D2 A: trans-âiammin-trans-điaquơ-trans-âibrom Crom(III) B: dsHỈiammin-ãs-điaquơ-ds-đibrom Crom(III) C: ds-điammin-íra/is-điaquơ-c/s-đibrorn Crom(III) Di: trans-âiammin-cis-điaquơ-cis-âibrom Crom(III) D2: cis-điammin-cis-điaquơ-trans-âibrom Crom(III) Trong đồng phân hình học B có hai đồng phân quang học có cấu tạo B l, B2 sau: © © Br///,, I a\\o h 2///" j Br Br B2 BI b) cấu hình Cr3+: [Ar] 3d2 - Thuyết lai hóa Pauling: Do phối tử NH , Br, H20 phối tử trường yếu nên khồn có dồn electron AO 3d Vậy 2(AO)3d tham gia lai hóa với l(AO)4s 66 [...]... h c phân tích 1.2 Tổng quan về ph c chất 1.2.1 Nhũng khái niệm c bản c a hóa h c ph c chất Từ c c kiến th c đã h c, chúng ta gặp hai loại hợp chất đó là: một là, họp chất đơn giản hay c c họp chất b c nhất đư c tạo thành từ c c ion, nguyên tử ho c c c g c kết họp với nhau, ví dụ c c oxit (Na2 0 , CuO, ), c c halogenua (NaCl, CuCl2,.-.)- Hai là, hợp chất ph c tạp hay c c hợp chất b c 9 cao (họp chất. .. nêu trên đư c coi là H4SÌO4.S1O2 và H3PO4.M0O3 C c axit đicromic Н2СЮ4.СЮ3 (H2Cr20 7) và axit tricromic Н2СЮ4.СГ2О3 (H 2C1 3O7) thu c loại c c poliaxit đồng thể C c poliaxit đồng và dị thể và c c muối c a chúng đư c sử dụng nhiều trong hóa h c phân tích 20 Chương 2 XÂY DựNG HỆ THỐNG BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH PH C CHẤT 2.1 Xây dựng bài tập về c u tạo c a ph c chất C u 1: Viết c ng th c của c c ph c chất sau: 1... không c c u ngoại Ph c tạp hơn là c c trường hợp ph c chất gồm cation ph c và anion ph c, ví dụ [Co(NH 3 )6 ][Fe(CN)6] Thu c loại cation ph c c n c c c ph c chất oni, trong đó đóng vai trò c a chất tạo ph c là c c nguyên tử phân c c âm c a c c nguyên tố âm điện mạnh (N, o , F, Cl, ), c n c c nguyên tử hiđro phân c c dương là c c phối tử Ví dụ NH4+ (amoni), OH3+ (oxoni), FH2+ (floroni), C1 H2+ (cloroni)... dấu ngo c đơn để chỉ số oxi hóa , nếu ph c chất là axit thì thay đuôi at bằng đuôi ic * Kiến th c cần nâng cao: - Từ tên gọi c a ph c chất c thể suy ra c ng th c cấu tạo c a ph c chất Đồng phân c a ph c chất - Viết đư c c c đồng phân c a ph c chất và dựa vào dấu hiệu nhận biết ph c chất đó thu c kiểu đồng phân nào? - Ph c chất c những kiểu đồng phân chính là đồng phân hình h c (đồng phân c s - trans)... toàn Co(NH3)63+ = Co3+ + NH3, không hoàn toàn 6 Trong lịch sử phát triển c a hoá h c ph c chất đã c nhiều định nghĩa về ph c chất c a c c t c giả kh c nhau T c giả c a c c định nghĩa này thường thiên về vi c nhấn mạnh tính chất này hay tính chất kh c của ph c chất, đôi khi dựa trên dấu hiệu về thành phần ho c về bản chất c a l c tạo ph c Sở dĩ chưa c đư c định nghĩa thật thoả đáng về khái niệm ph c chất. .. loại ph c chất 1.2.6.1 Dựa vào loại hợp chất người ta phân biệt: Axit ph c: H 2 [SiF6], H[AuC14], H 2 [PtCl6] Bazơ ph c: [Ag(NH 3 )2 ]OH, [Co En 3 ](OH)3 Muối ph c: K2 [HgI4], [Cr(H 2 0 ) 6 ]Cl3 ì 2.6.2 Dựa vào dấu điện tích c a ion ph c: Ph c chất cation: [Co(NH 3 )6 ]Cl3, [Zn(NH 3 )4 ]Cl2 Ph c chất anion: Li[AlH4] Ph c chất trung hoà: [Pt(NH 3 )2 Cl2], [Co(NH 3 )3 Cl3], [Fe(CO)5] 17 C c ph c chất trung... Hợp chất quá ph c (siêu ph c) : trong c c hợp chất này số c c phối tử vượt quá s.p.t c a chất tạo ph c Ví dụ hợp chất C uS0 4 5H20 (I) Đối với Cu(II) s.p.t bằng 4 nên trong c u nội chỉ c 4 phân tử nư c đư c phối trí Phân tử nư c thứ năm đóng vai trò c u nối, kết hợp với ph c chất nhờ liên kết hiđro (liên kết ở c u ngoại ph c) : [Cu(H 2 0 )4 ]S 0 4 H2 0 Đóng vai trò c c phối tử dư không chỉ c c c phân... ba, c n trong nhóm OH c a ph c chất một nhân bằng hai - Dựa theo sự không c hay c c c vòng trong thành phần c a ph c chất người ta phân biệt ph c chất đơn giản (phối tử chiếm một chỗ phối trí) và ph c chất vòng (đã nói ở phần trên) Hợp chất nội ph c là một dạng c a ph c chất vòng, trong đó c ng một phối tử liên kết với chất tạo ph c bằng liên kết c p electron và bằng liên kết cho - nhận, ví dụ natri... NH3] C c phối tử qua nguyên tử cacbon thường là c c g c (ví dụ *CH3) và tương t c của chúng với nguyên tử kim loại là sự hình thành liên kết c ng hóa trị nhờ sự ghép đôi c c electron C ch th c này thường gặp trong hóa h c của c c hợp chất c kim v ề hình th c có thể coi liên kết M - CH 3 là kết quả tương t c của nguyên tử cho c trong anion CH3' với cation kim loại Là chất cho electron a , phối tử c ... với đa số c c ion kh c s.p.t thay đổi phụ thu c vào bản chất c a phối tử và vào bản chất c a ion kết hợp với ion ph c Ví dụ, Cu(II) c s.p.t 3, 4, 6 (ph c chất với s.p.t (ph c chất với s.p.t 6 6 kém bền); Ni(II) và Zn(II) c s.p.t 6 , 4, 3 c a chúng bền hơn c a Cu(II)); Ag(I) c s.p.t 2 ho c 3; Ag(II) c s.p.t 4 Sau đây là ví dụ về một số ph c chất c a chúng: [CuEn3 ]S 0 4; [CuEn3 ][PtCl4]; [CuEn3 ](N ... gúp cho khoa hc Húa vụ c nc v c c t chc quc t, ú l: - Tng hp v nghiờn c n cu to ca c c phc cht kim loi chuyn tip bng c c phng phỏp vt lớ v hoỏ lớ - Nghiờn c n c ch ca c c phn ng ca c c phc cht... thc cn nõng cao: - T tờn gi ca phc cht c th suy c ng thc cu to ca phc cht ng phõn ca phc cht - Vit c c c ng phõn ca phc cht v da vo du hiu nhn bit phc cht ú thuc kiu ng phõn no? - Phc cht c ... C c phc cht trung ho khụng c cu ngoi Phc hn l c c trng hp phc cht gm cation phc v anion phc, vớ d [Co(NH )6 ][Fe(CN)6] Thuc loi cation phc c n c c c phc cht oni, ú úng vai trũ ca cht to phc