btvn.vn

Phức aqua và phản ứng thế phối tử

Lưu trên thiết bị này
Dãy kim loại chuyển tiếp thứ nhất và phức chất cơ bản · Chọn bài khác

Mở đầu

Màu xanh của dung dịch CuSO₄ liên quan đến Cu(II) trong môi trường nước. Khi môi trường phối tử thay đổi, màu có thể đổi dù số oxi hóa của Cu vẫn giữ nguyên.

Sự tạo thành phức aqua

Phân tử H₂O cho cặp electron chưa liên kết trên nguyên tử O vào orbital trống của ion kim loại. Ví dụ: $$\mathrm{Cu^{2+}+6H_2O\rightarrow[Cu(H_2O)_6]^{2+}}.$$ CuSO₄ khan màu trắng; khi tan trong nước tạo dung dịch xanh do hình thành phức aqua $[\mathrm{Cu(H_2O)_6}]^{2+}$. Hầu hết phức aqua được học ở đây có dạng bát diện.

Kiểm tra nhanh

Trong phức aqua, H₂O giữ vai trò gì?
Chọn một đáp án

Phản ứng thế phối tử

Phản ứng thế phối tử xảy ra khi phối tử trong phức bị thay bằng phối tử khác. Phản ứng thuận lợi khi phức mới bền hơn. Ví dụ: $$ \begin{aligned} &\mathrm{[Cu(H_2O)_6]^{2+}+4Cl^-}\\ &\qquad\mathrm{\rightarrow[CuCl_4]^{2-}+6H_2O}. \end{aligned} $$ Dung dịch chuyển từ xanh sang vàng. Cu vẫn có số oxi hóa +2; sự đổi màu do phối tử quanh Cu²⁺ thay đổi.

Cu²⁺ tác dụng với NH₃

Khi thêm ít NH₃ vào dung dịch CuSO₄, xuất hiện kết tủa xanh. Thêm NH₃ đến dư, kết tủa tan và tạo dung dịch xanh lam: $$ \begin{aligned} &\mathrm{[Cu(OH)_2(H_2O)_4]+4NH_3}\\ &\qquad\mathrm{\rightarrow[Cu(NH_3)_4(H_2O)_2]^{2+}}\\ &\qquad\mathrm{\quad+2H_2O+2OH^-}. \end{aligned} $$ Hiện tượng kết tủa tan và đổi màu là dấu hiệu phức mới đã tạo thành.

Ví dụ mẫu

Trong [CuCl₄]²⁻, gọi số oxi hóa Cu là x: x − 4 = −2 nên x = +2. Trong [Cu(H₂O)₆]²⁺, Cu cũng +2. > **Dễ nhầm:** Do đó việc dung dịch đổi màu khi thay phối tử không tự chứng minh có phản ứng oxi hóa–khử.

Luyện tập

Khi thêm NH₃ dư vào kết tủa chứa Cu(II), hiện tượng nào xảy ra?
Chọn một đáp án

Ghi nhớ

- Phức aqua hình thành khi H₂O cho cặp electron vào ion kim loại. - Trong phản ứng thế phối tử, phối tử cũ bị thay bởi phối tử mới; sự tạo phức thường được nhận ra qua kết tủa, sự hòa tan hoặc đổi màu.

Đang học