Bài 28: Sơ lược về phức chất

I. Một số khái niệm cơ bản về phức chất

- Phức chất là hợp chất có chứa nguyên tử trung tâm (thường kí hiệu là M) và các phổi tử (thường được kí hiệu là L). Trong đó, nguyên tử trung tâm là cation kim loại hoặc nguyên tử kim loại liên kết với các phối tử. Phối tử là anion hoặc phân tử. Phức chất có thể mang điện tích hoặc không mang điện tích.

- Trong công thức phức chất, nguyên tử trung tâm M và các phối tử L thường được đặt trong móc vuông.

Ví dụ:

+ Phức chất [Co(NH₃)₆]³⁺ có điện tích là +3, nguyên tử trung tâm là Co³⁺ và phối tử là NH₃.

+ Phức chất [Zn(OH)₄]^2- có điện tích là -2, nguyên tử trung tâm là Zn²⁺ và phối tử là OH-.

+ Phức chất [Fe(CO)₅] không mang điện tích, nguyên tử trung tâm là Fe và phối tử là CO.

II. Một số dạng hình học của phức chất

Trong phức chất [ML_n] (điện tích đã được lược bỏ), các phối tử L sắp xếp một cách xác định xung quanh nguyên tử trung tâm M tạo ra các dạng hình học khác nhau, phổ biến là dạng tứ diện, vuông phẳng và bát diện.

III. Liên kết trong phức chất

1. Liên kết giữa nguyên tử trung tâm và phối tử

- Liên kết hóa học giữa nguyên tử trung tâm M và phối tử L trong phức chất là liên kết cho – nhận, được hình thành nhờ sự cho nhận cặp electron chưa liên kết của phối tử vào orbital trống của nguyên tử trung tâm.

Ví dụ:

+ Liên kết trong phức chất [Co(NH₃)₆]³⁺ được hình thành do phối tử NH₃ cho cặp electron chứa liên kết vào AO trống của nguyên tử trung tâm Co³⁺.

+ Liên kết trong phức chất [Zn(OH)₄]^2- được hình thành do phối tử OH^- cho cặp electron chứa liên kết vào AO chưa liên kết vào AO trống của nguyên tử trung tâm Zn²⁺.

2. Sự hình thành phức chất aqua của một số ion kim loại chuyển tiếp

- Trong dung dịch, các ion kim loại chuyển tiếp Mⁿ⁺ thường nhận cặp electron chưa liên kết của H₂O tạo thành liên kết cộng hóa trị kiểu cho – nhận, hình thành phức chất qua.

- Hầu hết phức chất aqua có dạng hình học bát diện ([M(H₂O)₆]ⁿ⁺), chẳng hạn: [Fe(H₂O)₆²⁺, [Co(H₂O)₆]³⁺,...

Ví dụ: Muối CuSO₄ khan màu trắng khi tan trong nước tạo thành dung dịch có màu xanh vì tạo thành phức chất [Cu(H₂O)₆]²⁺.