Nội dung lý thuyết
- Khi tan trong nước, cation kim loại chuyển tiếp (Mn+) thường nhận các cặp electron hoá trị riêng từ các phân tử H2O để hình thành các liên kết cho – nhận, tạo ra phức chất aqua.
Với:
+) n là giá trị điện tích của cation kim loại M.
+) m là số phối tử H2O.
+) [M(OH2)m]n+ là công thức tổng quát của phức chất aqua của Mn+.
Ví dụ:
Cu2+ (aq) + 6H2O(l) → [Cu(OH2)6]2+(aq)
Một số phức chất aqua của kim loại chuyển tiếp: [Co(OH2)6]3+, [Co(OH2)6]2+, [Fe(OH2)6]3+, [Fe(OH2)6]2+, [Ti(OH2)6]3+,...
- Dấu hiệu của phản ứng tạo phức chất thường là sự biến đổi về màu sắc, sự hòa tan, sự kết tủa.
- Anion OH- hoặc Cl- có thể trở thành phối tử để thay thế phối tử trong các phức chất. Ví dụ:
[Cr(OH2)6]3+(aq) + 6OH-(aq) → [Cr(OH)6]3-(aq) + 6H2O(l)
[Cu(OH2)6]2+(aq) + 4Cl-(aq) \(⇌\) [CuCl4]2-(aq) + 6H2O(l)
- Phân tử NH3 có thể trở thành phối tử để thay thế phối tử trong các phức chất. Ví dụ:
[Ni(OH2)6]2+(aq) + 6NH3(aq) → [Ni(NH3)6]2+(aq) + 6H2O(l)
[PtCl4]2-(aq) + 2NH3(aq) → [PtCl2(NH3)2](s) + 2Cl-(aq)
- Phản ứng copper(II) sulfate với dung dịch ammonia
[Cu(OH2)6]2+(aq) + 2OH-(aq) → [Cu(OH)2(OH2)4](s) + 2H2O(l)
[Cu(OH)2(OH2)4](s) + 4NH3(aq) → [Cu(NH3)4(OH2)2]2+(aq) + 2OH-(aq) + 2H2O(l)
| Ứng dụng dựa vào phản ứng tạo phức chất | Xác định hàm lượng cation kim loại chuyển tiếp trong dung dịch |
| Hấp thụ và loại bỏ các cation kim loại nặng, độc ra khỏi cơ thể ở dạng phức chất | |
| Ứng dụng dựa vào đặc điểm, tính chất của phức chất | Làm vật liệu, chất tạo màu trong sản xuất |
| Làm thuốc, chất dinh dưỡng | |
| Làm chất chỉ thị màu cho các quá trình phản ứng, xúc tác cho một số phản ứng |