(Trang 138)
MỤC TIÊU
– Trình bày được một số dấu hiệu của phản ứng tạo phức chất trong dung dịch (đổi màu, kết tủa, hoà tan,...).
– Thực hiện được một số thí nghiệm tạo phức chất của một ion kim loại chuyển tiếp trong dung dịch với một số phối tử đơn giản khác nhau (ví dụ: sự tạo phức của ion Cu2+ trong dung dịch với NH3, OH-, Cl-,...).
– Mô tả được phản ứng thay thế phối tử của phức chất bởi một số phối tử đơn giản trong dung dịch nước.
– Nêu được một số ứng dụng của phức chất.
| ? Thuốc thử Tollens là phức chất được sử dụng rộng rãi trong hoá học hữu cơ. Thuốc thử Tollens thường được dùng để phân biệt aldehyde với ketone. Vậy, phức chất có tính chất và ứng dụng trong thực tiễn như thế nào? |
I. MỘT SỐ DẤU HIỆU CỦA PHẢN ỨNG TẠO PHỨC CHẤT VÀ PHẢN ỨNG THẾ PHỐI TỬ CỦA PHỨC CHẤT TRONG DUNG DỊCH
1. Một số dấu hiệu của phản ứng tạo phức chất trong dung dịch
Phản ứng tạo phức chất trong dung dịch có thể được nhận biết dựa vào một số dấu hiệu như: xuất hiện kết tủa; hoà tan kết tủa; thay đổi màu sắc.
Ví dụ 1: Nhỏ vài giọt dung dịch NaOH vào ống nghiệm chứa dung dịch AICl3, thấy xuất hiện kết tủa, chứng tỏ phức chất [Al(OH)3(H2O)3] đã được tạo thành.
| Ví dụ 2: Nhỏ vài giọt dung dịch NaCI vào ống nghiệm chứa dung dịch AgNO3, thu được kết tủa trắng AgCl. Tiếp tục nhỏ vào ống nghiệm dung dịch NH3 đến dư thấy kết tủa tan, chứng tỏ phức chất [Ag(NH3)2]+ đã được tạo thành. Ví dụ 3: Nhỏ vài giọt dung dịch HCI đặc vào ống nghiệm chứa dung dịch CuSO4 loãng thấy dung dịch từ màu xanh chuyển sang màu vàng, chứng tỏ phức chất [CuCl4]2- đã được tạo thành. Ví dụ 4: Nhỏ vài giọt dung dịch NH3 vào dung dịch CuSO4 loãng thấy xuất hiện kết tủa màu xanh nhạt, chứng tỏ phức chất [Cu(OH)2(H2O)4] đã được tạo thành. Tiếp tục nhỏ vào ống nghiệm dung dịch NH3 đến dư thấy kết tủa tan, đồng thời dung dịch chuyển sang màu xanh lam, chứng tỏ phức chất [Cu(NH3)4(H2O)2]2+ đã được tạo thành. |
[Cu(H2O)6]2+ màu xanh |
[CuCl4]2- màu vàng |
|
[Cu(OH)2(H2O)4] màu xanh nhạt |
[Cu(NH3)4(H2O)2]2+ màu xanh lam |
(Trang 139)
| EM CÓ BIẾT Các phức chất mang điện tích như [Co(NH3)6]3+, [Zn(OH)4]2- thường tan tốt trong nước, còn các phức chất không mang điện (phức chất trung hoà) như [Fe(CO)5], [PtCl2(NH3)2] thường ít tan trong nước. Màu sắc đặc trưng của một số dung dịch phức chất kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất được cho trong bảng sau:
|
| ? 1. Có 3 lọ hoá chất, mỗi lọ đựng dung dịch của một trong các phức chất sau: [Ag(NH3)2]+, [Cu(H2O)6]2+ , [Cu(NH3)4(H2O)2]2+. Hãy nhận biết phức chất có trong mỗi lọ dựa vào màu sắc đặc trưng của chúng. 2. CuSO4 khan màu trắng, khi hoà tan trong nước, các phân tử nước liên kết với ion Cu2+ tạo phức chất aqua [Cu(H2O)6]2+. Hãy cho biết dấu hiệu nào chứng tỏ phức chất aqua đã tạo thành. |
2. Sự tạo thành phức chất của ion kim loại chuyển tiếp và phản ứng thế phối từ của phức chất trong dung dịch
a) Sự tạo thành phức chất của Cu2+ trong dung dịch
| Thí nghiệm: Sự tạo thành phức chất của Cu2+ Chuẩn bị: Hoá chất: dung dịch CuSO4 5%, dung dịch NaOH 10%, dung dịch NH3 10%, dung dịch HCI đặc. Dụng cụ: ống nghiệm. Tiến hành: - Cho khoảng 1 mL dung dịch CuSO4 5% vào ống nghiệm (1). Cho tiếp 3 giọt dung dịch NaOH 10% vào ống nghiệm, lắc đều. Nhỏ từ từ dung dịch NH3 10% vào ống nghiệm, vừa nhỏ vừa lắc đều đến khi kết tủa tan hoàn toàn. - Cho khoång 1 mL dung dịch CuSO4 5% vào ống nghiệm (2). Nhỏ từ từ dung dịch HCI đặc vào ống nghiệm, vừa nhỏ vừa lắc đều đến khi dung dịch chuyển màu hoàn toàn. Quan sát hiện tượng và viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra. |
(Trang 140)
b) Phản ứng thế phối tử của phức chất trong dung dịch
Các phối tử trong phức chất có thể bị thế bởi các phối tử khác. Quá trình xảy ra sự thế phối tử này bởi phối tử khác được gọi là phản ứng thế phối tử của phức chất. Quá trình này xảy ra thuận lợi khi phức chất mới được hình thành bền hơn phức chất ban đầu.
Ví dụ 1:
Ở phản ứng này, một phối tử CI- trong phức chất [PtCl4]2– bị thế bởi một phối tử NH3, tạo ra phức chất [PtCl3(NH3)]-.
Ví dụ 2:
Ở phản ứng này, các phối tử H2O trong phức chất [Fe(H2O)6]2+ bị thế bởi phối tử CN-, tạo ra phức chất [Fe(CN)6]4-.
Ví dụ 3:
Ở phản ứng này, các phối tử H₂O trong phức chất [Cu(H2O)6]2+ bị thế bởi phối tử CI, tạo ra phức chất [CuCl4]2-.
| ? 3. a) Trong dung dịch, ion Co2+ tạo thành phức chất aqua có dạng hình học bát diện. Hãy viết công thức hoá học của phức chất. b) Khi cho một lượng dư NH3 vào dung dịch muối CoCl2, thấy màu sắc của dung dịch bị thay đổi. Hiện tượng xảy ra là do toàn bộ các phối tử H2O trong phức chất aqua bị thay thế bởi các phối tử NH3, tạo thành phức chất mới có dạng bát diện. Viết phương trình hoá học của phản ứng thế phối tử đã xảy ra. |
II. MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA PHỨC CHẤT
- Trong y học, nhiều phức chất có khả năng chữa trị hoặc kiểm soát bệnh.
Ví dụ: Phức chất được dùng làm thuốc chữa bệnh ung thư với tên gọi thương phẩm là cisplatin có cấu tạo như sau:
cisplatin
- Trong công nghiệp hoá chất, nhiều hợp chất hoá học được điều chế khi có mặt chất xúc tác là phức chất.
(Trang 141)
Ví dụ: Phản ứng ghép mạch carbon sử dụng xúc tác là phức chất [Pd(P(C6H5)3)4].
- Trong hoá học, phức chất được dùng để nhận biết và xác định hàm lượng các ion kim loại chuyển tiếp trong dung dịch.
Ví dụ: Phức chất [Ag(NH3)2]+ để phân biệt aldehyde với ketone.
| ? 4. Hãy cho biết dạng hình học, nguyên tử trung tâm và các phối tử có trong phức chất cisplatin. |
| EM CÓ BIẾT Vai trò của phức chất trong các hệ sinh học Ba phức chất sinh học (còn gọi là các phân tử sinh học chứa kim loại) phổ biến và thiết yếu đối với cuộc sống là: – Phức chất của Mg2+ cấu tạo nên chlorophyll hay chất diệp lục, có vai trò quan trọng trong quá trình quang hợp của cây xanh, thực vật có màu xanh là do có chứa chlorophyll. - Phức chất của Fe2+ cấu tạo nên nhân heme, thành phần của hemoglobin. Hemoglobin còn gọi là huyết sắc tố, viết tắt là Hb hay Hgb, là thành phần cấu tạo nên hồng cầu của máu. Trong hệ thống tim mạch, heme có vai trò chính trong việc vận chuyển và tích luỹ oxygen trong cơ thể. Hồng cầu có màu đỏ là do có chứa nhân hem. – Phức chất của Co3+ cấu tạo nên vitamin B12, có vai trò thiết yếu trong việc hình thành tế bào hồng cầu, chuyền hoá tế bào, chức năng thần kinh và sản xuất DNA. |
| EM ĐÃ HỌC
|
| EM CÓ THỂ
|
