Bài giảng Hóa vô cơ - Chương 8: Nguyên tố chuyển tiếp
CHƯƠNG 8 – NGUYÊN TỐ CHUYỂN TIẾP
I. ĐẶC ĐIỂM CÁC NGUYÊN TỐ CHUYỂN TIẾP
II. PHỨC CHẤT
1. Khái niệm
2. Cấu tạo phức chất
3. Lý thuyết tạo phức
d-block
VIIB
IIIB VIB VB VIB
VIIIB
IB IIB
Chương 8
1
I. CAÙC NGUYEÂN TOÁ CHUYEÅN TIEÁP
I.1.Đặc điểm cấu tạo:
Các nguyên tố chuyển tiếp là các nguyên tố d (có e-
cuối cùng sắp xếp vào AO (n-1)d)
– Cấu hình electron hóa trị của nguyên tố d:
Nhóm
III
IV
V
VI
Cấu hình e (n1)d1ns2 (n1)d2ns2 (n1)d3ns2 (n1)d5ns1
Nhóm
VII
VIII
I
II
Cấuhình e (n1)d5ns2 (n1)d6,7,8ns2 (n1)d10ns1 (n1)d10ns2
Chương 8
2
I. CAÙC NGUYEÂN TOÁ CHUYEÅN TIEÁP
I.1.Đặc điểm cấu tạo:
- Số e’ hóa trị = số e’ phân lớp s lớp ngoài cùng
+ số e’ phân lớp d lớp kề lớp ngoài cùng = STT
của nhóm.
- Có 1 số ngoại lệ trong cấu trúc e’ ở PN VIB, IB,
IIB và PN VIIIB.
Chương 8
3
I. CAÙC NGUYEÂN TOÁ CHUYEÅN TIEÁP
I.2. Đặc tính chung
- Chỉ có khả năng cho e Các KL
- Có nhiều trạng thái oxihóa dương khác nhau và cách
nhau 1 đơn vị: từ +1 đến STT nhóm
- Số oxihóa dương cực đại = STT của nhóm
(Ngoại lệ: Au, Cu)
- Hợp chất có trạng thái oxihóa dương thấp (< 3): KL
- Hợp chất có trạng thái oxihóa dương cao ( 4) : PK
- Nguyên tố d dễ tạo thành các phức chất
Chương 8
4
II. PHỨC CHẤT
II.1. Khái niệm chung
– Các phân tử, ion có thể kết hợp với nhau tạo PC:
CoCl3 + 6NH3 = [Co(NH3)6]Cl3
̅
Fe2+ + 6CN
= [Fe(CN)6]4
BF3 + F- = [BF4]-
– Định nghĩa phức chất (ở trạng thái rắn và dung dịch):
Phức chất là hợp chất ở nút mạng tinh thể có chứa
các ion phức tích điện dương hay âm (ion phức) có khả
năng tồn tại độc lập trong dung dịch.
Chương 8
5
II. PHỨC CHẤT
Thành phần phức chất:
Phối tử
Cầu ngoại
Phức chất
[M (L)n]ñt
Cầu nội
Chất tạo phức
Điện tích PC = Đt (M) + n. Đt (L)
[Co(NH3)6]Cl3
Ví dụ:
[Fe(H2O)6]Cl2
Chương 8
7
II. PHỨC CHẤT
Liên kết trong phức chất:
Do tương tác tĩnh điện hoặc cho – nhận hoặc gồm
cả 2 tương tác trên giữa nguyên tử trung tâm
(M)và phối tử (L)
Phân loại PC: Cation [Co(H2O)6]3+
[Al(OH)4]-
Anion
Trung hòa
[Co(NH3)3Cl3]
[Fe(CO)5]
Gọi tên PC : cation + anion phức
hay cation phức + anion
Chương 8
8
II. PHỨC CHẤT
(I), (II)
Tên của ion phức:
Số phối tử + tên phối tử + tên chất tạo phức + (số oxh)
Phức cation : tên goi thường
1: mono
Phức anion: tên Latinh + at
2: di
Phối tử là anion: tên anion + o
3: tri
F-: floro Cl-: Cloro OH-: hidroxo
4: tetra
PT trung hòa: H2O: aquơ ; CO: cacbonyl
5: penta
6: hexa
NO: nitrozyl NH3: ammin
Chương 8
9
II. PHỨC CHẤT
Tên latinh của một số kim loại trong anion muối phức:
Be – berilat
B – borat
Cu – cuprat
Fe – ferat
Ag – acgentat Co – cobantat
Al – aluminat
Sn – stanat
Pb – plombat
Sb - stibat
Au – aurat
Zn – zincat
Ni – nikelat
Rh – rodat
Hg – mecurat Pd – paladat
Cr - cromat
Pt - platinat
Chương 8
10
II. PHỨC CHẤT
Sự phân li của phức chất trong dung dịch
K4[Fe(CN)6] 4K+ + [Fe(CN)6]4
̅
[Fe(CN)6]4 ⇌ Fe2+ + 6CN
[Fe2 ][CN ]6 1
Kkb ( ' )
[Fe(CN)64 ] Kb ()
Kkb càng lớn phức càng kém bền
Kb càng lớn phức càng bền
Chương 8
11
II. PHỨC CHẤT
Hằng số bền từng nấc và hằng số bền tổng
[Ni(NH3 )2 ]
Kb1
Kb2
Kb6
4,68.102
Ni2+ + NH3 [Ni(NH3)]2+
[Ni]2 .[NH3 ]
[Ni(NH3 )22 ]
[Ni(NH3 )2 ].[NH3 ]
[Ni(NH3)]2+ + NH3 [Ni(NH3)2]2+
1,32.102
0,81
⁞
[Ni(NH3 )62 ]
[Ni(NH3 )52 ].[NH3 ]
[Ni(NH3)5]2+ + NH3 [Ni(NH3)6]2+
Kb = Kb1 . Kb2 . Kb3 . Kb4 . Kb5 . Kb6
Chương 8
12
II. PHỨC CHẤT
Độ bền của phức chất và độ tan của kết tủa
AgCl(r) ⇌ Ag+ + Cl-
TAgCl = [Ag+].[Cl-] = 1,8.10-10
Kb = 108
(dd)
(dd)
Ag+ + 2NH3(dd) ⇌ [Ag(NH3)2]+
(dd)
(dd)
AgCl(r) + 2NH3(dd) ⇌ [Ag(NH3)2]+ + Cl-
(dd)
(dd)
[Cl ][Ag(NH3 )2 ]
Kcb
TAgCl .Kb 1,8.1010.108 1,8.102
[NH3 ]2
Trong dung dịch NH3 1M, kết tủa AgCl sẽ tan
Chương 8
13
II. PHỨC CHẤT
Ảnh hưởng của phản ứng tạo phức đến thế điện
cực
Fe2+ - e ⇌ Fe3+
Khi có mặt F-: Fe3++6F- ⇌ [FeF6]3-
(1)
(2)
(0
0,77V )
Fe3 / Fe2
[FeF6 ]3
1016
[Fe3 ].[F ]6
Fe2+ + 6F- - e ⇌ [FeF6]3-
[FeF6 ]3
[FeF6 ]3
Fe2 ].[F ]6
0' 0,059lg
= kh:
1 (3)
[Fe2 ].[F ]6
[Fe3 ] 1
[Fe3 ]
[Fe2 ]
0
0,059lg
0,17V
Fe3 /Fe2
Fe3 /Fe2
⇒
[Fe2 ] 1016
Chương 8
14
II.2. Lý thuyết tạo phức
e- hóa trị tự do của L
2.1. Thuyết liên kết hóa trị VB:
Cơ sở: tương tác cho – nhận
AO hóa trị tự do của M
[CoF6]3- : phức bát diện, thuận từ
Co3+ : 3d64s 4p4d
Co: 3d74s2
F- F-
F- F- F- F-
..
.. ..
..
..
..
4p
4s
4d
3d
Phức bát diện lai hóa sp3d2
Phức spin cao (phức obital ngoại)
Chương 8
15
Số phối
Hình dạng phức chất
Obitan lai hoá của M Lai hoá
Ví dụ
trí
2
3
4
4
5
5
6
6
Đường thẳng
Tam giác phẳng
Tứ diện
s, pz
sp
sp2
sp3
dsp2
sp3d
dsp3
sp3d2
[Ag(NH3)2]+
[HgI3]-
[FeBr4]2-
[Ni(CN)4]2-
[CuCl5]3-
[Ni(CN)5]3-
[Co(NH3)6]3+
[ZrMe6]2-
s, px, py
s, px, py, pz
Vuông phẳng
Tháp tam giác kép
Tháp hình vuông
Bát diện
s, px, py, dx2-y2
s, px, py, pz, dz2
s, px, py, pz, dx2-y2
s, px, py, pz, dz2, dx2-y2
Lăng trụ tam giác
s, dxy, dxz, dyz, dz2, dx2-y2 d5s
Hoặc
s, px, py, pz, dxy, dxz
Hoặc
d2sp3
Chương 8
16
Số phối
Hình dạng phức chất
Tháp ngũ diện kép
Obitan lai hoá của M Lai hoá
Ví dụ
trí
7
s, px, py, pz, dxy, dx2-y2,
dz2
d3sp3
[V(CN)7]4-
7
8
Lăng trụ tam giác đơn chóp s, px, py, pz, dxy, dxz, dz2
sp3d3
[NbF7]2-
[PaF8]3-
Lập phương
s, px, py, pz, dxy, dxz, dyz, fsp3d3
fxyz
8
8
9
Đối lăng trụ hình vuông
(Square antiprismatic)
s, px, py, pz, dz2, dxy, dxz, d4sp3
dyz
s, px, py, pz, dxy, dxz, dyz, sp3d4
dx2-y2
[Mo(CN)8]4-
[TaF8]3-
12 mặt tam giác
Lăng trụ tam giác tam chóp s, px, py, pz, dxy, dxz, dyz, sp3d5
[ReH9]2-
dz2, dx2-y2
Chương 8
17
Hình dạng phức
Ví dụ
[Ag(NH3)2]+
Đường thẳng
Tam giác phẳng
[Cu(CN)3]2-
Chương 8
18
Tải về để xem bản đầy đủ
42 trang
13/01/2024
15000
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Hóa vô cơ - Chương 8: Nguyên tố chuyển tiếp", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_hoa_vo_co_chuong_8_nguyen_to_chuyen_tiep.pdf
