Đáp án bài tập phức chất Bài 1.Hãy thiết lập phức hexaaqua sắt(II) và tetratiocyanatonikelat(II)(*) bằng thuyết liên kết hóa trị. Cho biết phức hexaaqua sắt(II) có cấu hình bát diện và tetratiocyanatonikelat(II)có cấu hình tứ diện. Cho biết màu của các phức này. (*) tiocyanat - SCN- ; isotiocyanat – NCS- (khi chỉ có 1 loại ion, người ta thường gọi tên chung là tiocyanat) Bài làm Phức hexaaqua sắt(II) : [Fe(H2O)6]2+ Cấu hình: bát diện Vì đề bài không nói rõ từ tính của phức nên ta dùng bảng thông số tách P và năng lượng ghép đôi ∆ trong phức bát diện để kiểm tra trước. Theo thuyết trường tinh thể, PFe2+ = 209,9 kJ/mol > ∆O[Fe(H O) ]2+ = 2
6
124,1 kJ/mol nên phức này là phức spin cao. Do đó, khi Fe2+ lai hoá tạo phức [Fe(H2O)6]2+, phân lớp 3d của nó có 4 electron độc thân. Phức có tính thuận từ. 4d 4p 4s 2+
Fe ở trạng thái tự do
↑↓ ↑
3d6 ↑ ↑
Fe2+ lai hóa 3d6 tạo phức [Fe(H2O)6]2+ ↑↓ ↑ ↑ ↑
↑ 4s
4p 4d
..
↑
..
..
..
..
..
-----------Lai hóa sp3d2-----------> Từ tính : thuận từ do còn electron độc thân. Phức tetratiocyanatonikelat(II): [Ni(SCN)4]2Cấu hình: tứ diện 4p
Ni2+ ở trạng thái tự do
3d8 ↑↓ ↑↓ ↑
↑
3d8 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑
↑
↑↓ Ni2+ lai hóa tạo phức [Ni(SCN)4]2-
4s
4s 4p .. .. .. .. ←------- lai hóa sp3 -----→
Cho biết màu sắc của các phức chất Thuyết liên kết hoá trị không thể giải thích được màu sắc của phức chất. Muốn xác định màu, ta cần dùng thuyết trường tinh thể. Theo đó, màu của phức quan sát được phụ thuộc vào thông số tách trường tinh thể ∆ của phức. Thông số này lại phụ thuộc bản chất của nguyên tử trung tâm, loại phối tử và cấu hình của phức. - Đối với phức bát diện [Fe(H2O)6]2+, ∆O = 124,1 kJ/mol < 149 kJ/mol => bước sóng λ bị hấp thụ > 750nm thuộc vùng hồng ngoại => phức không có màu. - Đối với phức tứ diện [Ni(SCN)4]2-, ∆B ≈ 4/9 .∆O ≈ 4/9 .76 ≈ 33,78 kJ/mol < 149 kJ/mol => bước sóng λ bị hấp thụ > 750nm thuộc vùng hồng ngoại => phức không có màu. Bài 2: Dự đoán giá trị năng lượng tách trường tinh thể của hexaamminiridi(III).