Bài 7. Liên kết và cấu tạo của phức chất - Chuyên đề học tập Hóa 12 Cánh diều: Thuyết Liên kết hóa trị giải thích dạng hình học của phức chất [NiCl4]2- như thế nào?...

Câu hỏi trang 43

Bằng thực nghiệm, người ta xác định được cấu tạo của phức chất [NiCl₄]^2- như hình bên. Hãy cho biết:

a) Dạng hình học của phức chất.

b) Thuyết Liên kết hóa trị giải thích dạng hình học của phức chất [NiCl₄]^2- như thế nào?

Dựa vào liên kết và cấu tạo của phức chất.

a) Dạng tứ diện.

b) Nguyên tử Ni sử dụng một số orbital trống để tổ hợp và tạo thành các orbital lai hóa, phân tử hoặc anion Cl^- cho cặp electron chưa liên kết vào các orbital lai hóa trống của nguyên tử Ni để hình thành liên kết cho nhân.

Câu hỏi trang 44

Xác định điện tích của nguyên tử trung tâm trong phức chất [Cd(NH₃)₄]²⁺.

Dựa vào liên kết và cấu tạo phức chất theo thuyết liên kết hóa trị.

Phức chất có điện tích là +2, mỗi phân tử NH₃ có điện tích bằng 0 nên điện tích của cation kim loại tạo nguyên tử trung tâm là +2.

Câu hỏi trang 45 Luyện tập (LT) 1

Thực nghiệm xác nhận phức chất [Zn(NH₃)₄]²⁺ có dạng hình học tứ diện. Giải thích sự hình thành liên kết và mô tả cấu tạo của phức chất này theo thuyết Liên kết hóa trị.

Dựa vào liên kết và cấu tạo phức chất theo thuyết liên kết hóa trị.

Thuyết liên kết hóa trị giải thích dạng hình học của phức chất [Zn(NH₃)₄]²⁺ như sau:

Phức chất có điện tích là +2, mỗi phân tử NH₃ trung hoà về điện (có điện tích là 0), vậy điện tích của nguyên tử trung tâm là +2.

Cấu hình electron của ion Zn²⁺ là: [Ar]3d¹⁰4s⁰4p⁰.

Cấu hình electron hoá trị dạng ô orbital của Zn²⁺ là:

Cation Zn²⁺ sử dụng 1 orbital 4s trống và 3 orbital 4p trống để lai hoá sp³, tạo nên 4 orbital lai hoá trống.

Mỗi phân tử NH₃ cho mỗi orbital lai hoá trống của cation Zn²⁺ một cặp electron chưa liên kết để hình thành một liên kết cho – nhận.

Câu hỏi trang 45 Luyện tập (LT) 2

Thực nghiệm xác nhận phức chất [FeF₆]^4- có dạng hình học bát diện. Giải thích sự hình thành liên kết và mô tả cấu tạo của phức chất này theo thuyết Liên kết hóa trị.

Dựa vào liên kết và cấu tạo của phức chất.

Phức chất có điện tích là – 4, mỗi ion F^- có điện tích là – 1 nên điện tích của cation nguyên tử trung tâm là +2.

Cấu hình electron của Fe²⁺: [Ar]3d6

Orbital ion Fe²⁺ là:

Để tạo ra dạng hình học bát diện, nguyên tử trung tâm Fe²⁺ lai hoá sp³d² , 6 phối tử F^- cho cặp electron chưa liên kết vào 6 orbital lai hoá sp³d² trống của Fe²⁺ tạo thành 6 liên kết.

Câu hỏi trang 46 Luyện tập (LT) 1

Theo thực nghiệm, phức chất [Fe(CN)₆]^3- có dạng hình học bát diện. Hãy vẽ dạng hình học của phức chất này.

Dựa vào dạng hình học phổ biến của phức chất

Câu hỏi trang 46 Luyện tập (LT) 2

Thực nghiệm xác nhận phức chất [Cd(NH₃)₄]²⁺ có dạng hình học tứ diện. Hãy vẽ dạng hình học của phức chất này.

Dựa vào dạng hình học phổ biến của phức chất.

Câu hỏi trang 46 Luyện tập (LT) 3

Chỉ ra đồng phân cis và trans của phức chất bát diện [CoCl₂(NH₃)₄]⁺ ở hình 7.3

Dựa vào đồng phân phức chất.

Hình (I) là đồng phân cis, Hình (II) là đồng phân trans.

Câu hỏi trang 47

Vì sao nguyên tử N và một nguyên tử O trong anion \(NO_2^ - \)đều có thể tạo liên kết cho – nhận với nguyên tử trung tâm như trong phức chất (III) hoặc (IV)?

Dựa vào đồng phân liên kết.

Vì nguyên tử N hay O đều có thể liên kết với nguyên tử Co²⁺ cặp electron liên kết.

Câu hỏi trang 48 Luyện tập (LT)

Hãy cho biết hai phức chất dưới đây có phải là đồng phân của nhau không. Giải thích.

[PtCl₂(NH₃)₄]Br₂ và [PtBr₂(NH₃)₄]Cl₂.

Dựa vào đồng phân liên kết.

Hai phức chất là đồng phân của nhau. Do có sự hoán đổi vị trí của Cl và Br.

Phức chất [CoCl₄]^2- có dạng hình học tứ diện. Giải thích sự tạo thành liên kết và vẽ dạng hình học của phức chất này theo thuyết Liên kết hóa trị.

Dựa vào thuyết Liên kết hóa trị.

Nguyên tử trung tâm: Co²⁺, số phối trí của nguyên tử trung tâm: 4

Nguyên tử trung tâm là Co²⁺ có cấu hình [Ar]3d⁸. Để tạo ra dạng hình học tứ diện thì nguyên tử trung tâm Ni²⁺ lai hoá sp³, bốn phối tử Cl cho cặp electron chưa liên kết của nguyên tử Cl vào bốn orbital lai hoá sp³ trống của Co²⁺, tạo thành bốn liên kết.

Phức chất [Co(OH₂)₆]²⁺ có dạng hình học bát diện. Giải thích sự tạo thành liên kết và vẽ dạng hình học của phức chất này theo thuyết Liên kết hóa trị.

Dựa vào thuyết Liên kết hóa trị.

Cation Co²⁺ sử dụng 1 orbital 4s trống, 3 orbital 4p trống và 2 orbital 4d trống để lai hóa sp³d², tạo nên 6 orbital lai hóa trống.

Mỗi phân tử H₂O cho mỗi orbital lai hóa trống của cation Co²⁺ một cặp electron chưa liên kết để hình thành 1 liên kết cho – nhận.

Chỉ ra dạng cis và dạng trans trong hai đồng phân dưới đây:

Dựa vào dạng hình học của phức chất.

Hình (1) là dạng trans; Hình (2) là dạng cis.