Luyện tập Sơ lược về sự hình thành phức chất của ion kim loại chuyển tiếp trong dung dịch CD

Công thức hoá học của phức chất: [Fe(H₂O)₆]²⁺.

Trong các phức chất aqua của cation kim loại chuyển tiếp, phối tử là các phân tử H₂O.

Công thức tổng quát của phức chất aqua của Mn+ là: [M(OH₂)_m]ⁿ⁺.

→ [Zn(OH)₄]^2– không phải phức aqua.

Để màu vàng của dung dịch đậm hơn thì phản ứng cần chuyển dịch theo chiều thuận.

Giảm nồng độ [Cu(OH₂)₆]²⁺ → Cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch.

Giảm nồng độ Cl⁻ → Cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch.

Tăng nồng độ Cl⁻ → Cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận.

Thêm [CuCl₄]²⁻ vào dung dịch → Cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch.

Sự thay thế phối tử thường tạo thành phức chất mới bền hơn so với phức ban đầu.

Dựa vào phương trình hoá học thấy có 2 phối tử Cl⁻ trong phức chất [PtCl₄]^2– đã bị thế bởi phối tử NH₃. 

A và B lần lượt là: H₂O, Cl^–.

NiCl₂(s) + H₂O ⟶ [Ni(OH₂)₆]²⁺(aq) + Cl^–

Phức chất aqua có dạng hình học bát diện được hình thành khi cho CrCl₃ vào nước tức là nguyên tử trung tâm Cr³⁺ tạo 6 liên kết σ với 6 phân tử nước.

Phương trình hoá học của quá trình tạo phức khi cho CrCl₃ vào nước:

CrCl₃(aq) + 6H₂O(l) ⟶ [Cr(OH₂)₆]Cl₃(aq)

Hay Cr³⁺(aq) + 6H₂O(l) ⟶ [Cr(OH₂)₆]³⁺(aq)

Dấu hiệu chứng tỏ có phản ứng tạo phức chất: Kết tủa tan dần thu được dung dịch trong suốt.

Ứng dụng của phức chất dựa vào phản ứng tạo phức chất là:

- 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.

Trong phản ứng trên, phối tử H₂O bị thay thế bởi phối tử Cl^–.

2NaOH + ZnSO₄ → Na₂SO₄ + Zn(OH)₂

2NaOH + Zn(OH)₂ → Na₂[Zn(OH)₄]

M là kim loại Fe:

Công thức tổng quát của phức chất aqua của Mⁿ⁺ là [M(OH₂)_m]ⁿ⁺.

Phản ứng thay thế phối tử trong phức chất là:

a) Phối tử NH₃ thay thế cho phối tử H₂O trong phức chất.

c) Phối tử Cl⁻ thay thế cho phối tử H₂O trong phức chất.

Còn phản ứng b là phản ứng thay thế nguyên tử trung tâm Au bằng Zn.

Ban đầu:

CuSO₄ + 2NH₃ + 2H₂O → Cu(OH)₂ + (NH₄)₂SO₄

Khi NH₃ đạt dư:

CuSO₄ + 4NH₃ → [Cu(NH₃)₄]SO₄

Nhỏ từ từ dung dịch NH₃ vào dung dịch CuSO₄ cho tới dư:

CuSO₄ + 2NH₃ + 2H₂O → Cu(OH)₂↓ + (NH₄)₂SO₄

Cu(OH)₂↓ + 4NH₃ → [Cu(NH₃)₄](OH)₂

→ Hiện tượng quan sát được là xuất hiện ↓ màu xanh nhạt, lượng ↓ tăng dần đến không đổi. Sau đó ↓ giảm dần cho tới khi tan hết thành dung dịch màu xanh đậm.

        2NH₃ + CuSO₄ → Cu(OH)₂ + (NH₄)SO₄

mol:  0,06 ←   0,03   →     0,03

        Cu(OH)₂ + 4NH₃ → [Cu(NH₃)₄](OH)₂ (Cu(OH)₂ dư 0,02 mol)

mol: 0,01     →    0,04

⇒ n_{NH3 (max)} = 0,1 ⇒ V = 0,1 (l).