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

I. SỰ HÌNH THÀNH PHỨC CHẤT AQUA CỦA CATION KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP TRONG DUNG DỊCH

Trong dung dịch, ion kim loại chuyển tiếp Mⁿ⁺ thường nhận cặp electron từ H₂O để tạo liên kết cho - nhận, hình thành phức chất aqua.

\(M^{n+}\left(aq\right)+mH_2O\left(l\right)\rarr\left\lbrack M\left(OH_2\right)_{m}\right\rbrack^{n+}\left(aq\right)\)

Ví dụ: Muối CuSO₄ khan màu trắng khi tan trong nước tạo thành dung dịch có màu xanh vì tạo thành phức chất [Cu(H₂O)₆]²⁺.

II. DẤU HIỆU CỦA PHẢN ỨNG TẠO THÀNH PHỨC CHẤT TRONG DUNG DỊCH

Dấu hiệu nhận biết phản ứng tạo phức là kết tủa xuất hiện, kết tủa tan hoặc màu sắc thay đổi.

Ví dụ: Phản ứng giữa AlCl₃ và NaOH tạo thành kết tủa, chứng minh sự tạo thành phức chất [Al(OH)₃(H₂O)₃].

Ví dụ: Kết tủa AgCl (tạo ra khi cho NaCl vào AgNO₃) tan dần khi thêm NH₃ dư, chứng tỏ đã hình thành phức chất [Ag(NH₃)₂]⁺.

Ví dụ: CuSO₄ loãng đổi màu từ xanh sang vàng khi thêm HCl đặc, chứng tỏ phức chất [CuCl₄]^2- được tạo thành.

III. PHẢN ỨNG THAY THẾ PHỐI TỬ TRONG PHỨC CHẤT

- Phản ứng thế phối tử của phức chất là quá trình xảy ra sự thế phối tử này bởi phối tử khác.

- Phản ứng xảy ra thuận lợi khi phức chất mới hình thành bền hơn phức chất ban đầu.

Ví dụ: Một phối tử Cl⁻ trong [PtCl₄]^2- bị NH₃ thế chỗ, tạo thành phức [PtCl₃(NH₃)]^-.

[PtCl₄]^-(aq) + NH₃(aq) → [PtCl₃(NH₃)]^-(aq) + Cl^-(aq)

Ví dụ: Các phối tử H₂O trong [Fe(H₂O)₆]²⁺ bị thay thế bởi CN^-, tạo thành phức [Fe(CN)₆]^4-.

[Fe(H₂O)₆]²⁺(aq) + 6CN^-(aq) → [Fe(CN)₆]^4- + 6H₂O(l)

⚡THÍ NGHIỆM (Phản ứng copper(II) sulfate với dung dịch ammonia)

Thêm từ từ dung dịch NH₃ vào ống nghiệm chứa 5 mL CuSO₄ đến khi xuất hiện dung dịch màu xanh lam thì dừng.

⚡THÍ NGHIỆM (Khả năng phản ứng của copper(II) sulfate loãng với hydrochloric acid đặc)

Thêm khoảng 2 mL HCl đặc vào ống nghiệm chứa 1 mL dung dịch CuSO₄ 5% và lắc đều đến khi dung dịch chuyển hoàn toàn sang màu vàng.

IV. ỨNG DỤNG CỦA PHỨC CHẤT

Phức chất có nhiều ứng dụng trong y học, công nghiệp tổng hợp hóa chất và nghiên cứu hóa học.

➤ Ứng dụng dựa vào phản ứng tạo phức chất

- Phân tích, định lượng ion kim loại chuyển tiếp trong dung dịch.

- Tạo phức bền để hấp thụ và đào thải ion kim loại nặng, độc tố ra khỏi cơ thể.

➤ Ứng dụng dựa vào đặc điểm, tính chất của phức chất

- Làm chất tạo màu, vật liệu trong công nghiệp.

- Ứng dụng trong y học và thực phẩm (thuốc, chất dinh dưỡng).

- Làm chất chỉ thị, chất xúc tác trong các quá trình hóa học.