Sách bài tập Hóa 12 Bài 21 (Cánh diều): Sơ lược về phức chất

Giải SBT Hóa 12 Bài 21: Sơ lược về phức chất

Bài 21.1 trang 69 Sách bài tập Hóa học 12: Cho phát biểu sau: “Phức chất đơn giản thường có một ...(1)... liên kết với các phối tử bao quanh. Liên kết giữa nguyên tử trung tâm và phối tử trong phức chất là liên kết ...(2)....”. Cụm từ cần điền vào (1) và (2) lần lượt là

A. cation kim loại, ion.

B. nguyên tử kim loại, cho - nhận.

C. nguyên tử trung tâm, cho - nhận.

D. phối tử, ion.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Phức chất đơn giản thường có một nguyên tử trung tâm liên kết với các phối tử bao quanh. Liên kết giữa nguyên tử trung tâm và phối tử trong phức chất là liên kết cho – nhận.

Bài 21.2 trang 69 Sách bài tập Hóa học 12: Theo thuyết Liên kết hoá trị, để trở thành phối tử trong phức chất thì phân tử hoặc anion cần có

A. các orbital trống.

B. cặp electron hoá trị riêng.

C. ít nhất 4 orbital trống.

D. ít nhất hai cặp electron hoá trị riêng.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Theo thuyết Liên kết hoá trị, để trở thành phối tử trong phức chất thì phân tử hoặc anion cần có cặp electron hoá trị riêng.

Bài 21.3 trang 69 Sách bài tập Hóa học 12: Cho các chất có công thức: CuCl₂, NH₃, [CuCl₄]^2-. Phát biểu nào sau đây là không đúng?

A. Do không có liên kết cộng hoá trị theo kiểu cho – nhận trong phân tử nên CuCl₂, không phải là phức chất.

B. Do có nguyên tử trung tâm là nguyên tố kim loại, đồng thời các phối tử xung quanh liên kết với nguyên tử trung tâm bằng liên kết cho – nhận nên [CuCl₄]^2- là phức chất.

C. Dù có các nguyên tử H xung quanh N, nhưng NH₃ không phải là phức chất.

D. Do nguyên tố đồng có hoá trị II nên quanh nguyên tử Cu trong CuCl₂ và trong [CuCl₄]^2- đều có 2 liên kết.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Quanh nguyên tử Cu trong [CuCl₄]^2- có 4 liên kết.

Bài 21.4 trang 69 Sách bài tập Hóa học 12: Phát biểu nào sau đây không đúng về phức chất?

A. Phức chất đơn giản thường có một nguyên tử trung tâm liên kết với các phối tử bao quanh.

B. Phức chất có thể mang điện tích hoặc không mang điện tích.

C. Liên kết giữa nguyên tử trung tâm và phối tử trong phức chất là liên kết ion.

D. K₂[PtCl₄] hoặc anion [PtCl₄]^2- đều được xếp vào loại phức chất.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Liên kết giữa nguyên tử trung tâm và phối tử trong phức chất là liên kết cho – nhận.

Bài 21.5 trang 70 Sách bài tập Hóa học 12: Những phát biểu nào sau đây là không đúng về nguyên tử trung tâm trong phức chất?

(a) Nguyên tử trung tâm trong phức chất là cation kim loại hoặc nguyên tử kim loại đã nhận cặp electron hoá trị riêng của phân tử hoặc anion.

(b) Cation tạo nguyên tử trung tâm trong phức chất [Co(OH₂)₆]³⁺ là Co³⁺.

(c) Nguyên tử trung tâm trong phức chất là các nguyên tố kim loại chuyển tiếp.

(d) Nguyên tử trung tâm trong phức chất [Ni(CO)₄] được hình thành từ quá trình cation Ni²⁺ sử dụng các orbital trống để nhận các cặp electron hoá trị của các phân tử CO.

Lời giải:

Phát biểu không đúng là: (c), (d).

Phát biểu (c) sai vì: Có phức chất mà nguyên tử trung tâm là nguyên tố s, p.

Phát biểu (d) sai vì: Phức chất [Ni(CO)₄] hình thành từ quá trình nguyên tử Ni nhận các cặp electron hoá trị riêng của 4 phân tử CO.

Bài 21.6 trang 70 Sách bài tập Hóa học 12: Theo thuyết Liên kết hoá trị, những phát biểu nào sau đây là không đúng?

(a) Phối tử là các phân tử hoặc anion đã cho một hoặc một số cặp electron hoá trị riêng.

(b) Các phần tử gồm NH₃, N₂, H₂, OH^- , Cl^- đều có thể trở thành phối tử trong phức chất.

(c) Có phối tử là anion và phối tử là phân tử trong phức chất [Cu(NH₃)₄(OH₂)₂]²⁺.

(d) Khi tham gia quá trình tạo phức chất, phân tử ethylenediamine H₂N-CH₂-CH₂-NH₂, sử dụng hai cặp electron hoá trị riêng để tạo 2 liên kết cho - nhận.

Lời giải:

Các phát biểu không đúng là: (b), (c), (d).

Phát biểu (b) sai vì: Phân tử H₂ không có cặp electron hoá trị riêng nên không thể trở thành phối tử.

Phát biểu (c) sai vì: Phối tử trong phức chất [Cu(NH₃)₄(OH₂)₂]²⁺ là NH₃ và H₂O.

Phát biểu (d) sai vì: Không phải trong mọi trường hợp ethylenediamine đều sử dụng cả hai cặp electron để hình thành liên kết cho – nhận với nguyên tử trung tâm.

Bài 21.7 trang 70 Sách bài tập Hóa học 12: Những phát biểu nào sau đây về dạng hình học của phức chất là đúng?

(a) Phức chất mà xung quanh nguyên tử trung tâm có 4 liên kết σ thường có dạng hình học là tứ diện hoặc vuông phẳng và được gọi là phức chất tứ diện hoặc phức chất vuông phẳng.

(b) Phức chất mà xung quanh nguyên tử trung tâm có 6 liên kết σ có dạng hình học là bát diện và được gọi là phức chất bát diện.

(c) Hai liên kết Pt-Cl kế cận nhau trong anion [PtCl₄]^2- tạo thành một góc liên kết. Thực nghiệm xác nhận trong anion [PtCl₄]^- có bốn góc liên kết đều có giá trị xấp xỉ 90°. Vì vậy, [PtCl₄]^2- là phức chất vuông phẳng

(d) Dạng hình học của phức chất được xác nhận bằng thực nghiệm.

Lời giải:

Các phát biểu (a), (c), (d).

Phát biểu (b) sai vì: Phức chất mà xung quanh nguyên tử trung tâm có 6 liên kết σ thường có dạng hình học là bát diện và được gọi là phức chất bát diện.

Bài 21.8 trang 70 Sách bài tập Hóa học 12: Những phát biểu nào sau đây về phức chất bát diện [Cu(OH₂)₆]²⁺ là đúng?

(a) Nguyên tử trung tâm được hình thành từ quá trình cation Cu²⁺ sử dụng 6 orbital trống để nhận các cặp electron hoá trị riêng của các phân tử H₂O.

(b) Số oxi hoá của nguyên tử trung tâm là +2.

(c) Số liên kết cho – nhận giữa phối tử và nguyên tử trung tâm cũng là hoá trị phổ biến của đồng.

(d) Mỗi phân tử nước chỉ sử dụng 1 trong 2 cặp electron hoá trị riêng của nó để tạo liên kết cho - nhận với cation Cu²⁺

Lời giải:

Phát biểu (a), (b), (d) đúng.

Phát biểu (c) sai vì: Với nguyên tử trung tâm trong phức chất: hoá trị và số phối trí thường không đồng nhất.

Bài 21.9 trang 71 Sách bài tập Hóa học 12: Những phát biểu nào sau đây về phức chất Na₃[Co(NO₂)₆] là đúng?

(a) Có liên kết cho − nhận và liên kết ion trong phân tử.

(b) Có anion [Co(NO₂)₆]^3- cũng là một phức chất.

(c) Có nguyên tử trung tâm là natri (sodium) và cobalt.

(d) Nguyên tử trung tâm có số oxi hoá là +2.

Lời giải:

Các phát biểu đúng là: (a), (b).

Phát biểu (c) sai vì: nguyên tử trung tâm là Co³⁺.

Phát biểu (d) sai vì: nguyên tử trung tâm có số oxi hóa là +3.

Bài 21.10 trang 71 Sách bài tập Hóa học 12: Cho hai phức chất A và B có công thức lần lượt sau:

Mỗi phát biểu sau đây đúng hay sai?

(a) Nguyên tử trung tâm của hai phức chất đều là nguyên tố kim loại chuyển tiếp.

(b) Trong phức chất B có 4 phối tử.

(c) Hai phức chất A và B có dạng hình học khác nhau.

(d) Trong A và trong B đều có hai loại phối tử.

Lời giải:

(a) Sai. Phức chất B có nguyên tố trung tâm không phải là kim loại chuyển tiếp.

(b) Sai. Trong phức chất B có 1 phối tử.

(c) Đúng. Do số liên kết ở giữa nguyên tử trung tâm và phối tử ở hai phức chất khác nhau.

(d) Sai. Ở B chỉ có một loại phối tử.

Bài 21.11 trang 71 Sách bài tập Hóa học 12: Nối những đặc điểm ở cột B với phức chất tương ứng ở cột A.

Biết rằng khi ion Cr³⁺ hoặc nguyên tử Cr tạo phức chất thì trở thành nguyên tử trung tâm chromium có 6 liên kết cho – nhận với các phối tử xung quanh.

Lời giải:

1-b, d, e;

2-a, d;

3-a, c, g.

Bài 21.12 trang 72 Sách bài tập Hóa học 12: Mỗi phân tử ethylenediamine (H₂N-CH₂-CH₂-NH₂):

a) có bao nhiêu cặp electron hoá trị riêng có thể được dùng để tạo phức chất với cation kim loại?

b) có luôn dùng tất cả các cặp electron hoá trị riêng để tạo liên kết với cation kim loại không?

Lời giải:

a) Mỗi phân tử ethylenediamine (H₂N-CH₂-CH₂-NH₂) có 2 cặp electron hoá trị riêng có thể được dùng để tạo phức chất với cation kim loại.

b) Không. Có phức chất mà trong đó ethylenediamine chỉ sử dụng một cặp electron hoá trị riêng để tạo một liên kết cho - nhận.

Số cặp electron hoá trị riêng của các phân tử hoặc anion thường chỉ cho biết liên kết cho - nhận mà phân tử hoặc anion đó có khả năng tạo thành, còn số liên kết trong thực tế phải được xác định từ thực nghiệm.

Bài 21.13 trang 72 Sách bài tập Hóa học 12: Xét phân tử H­₂O, phân tử hydrazine H₂N–CH₂-NH₂ và anion F^- . Cho biết:

a) Mỗi phân tử hoặc anion trên có bao nhiêu cặp electron hoá trị riêng?

b) Vì sao 1 phân tử H₂O hoặc 1 phân tử H₂N–CH₂-NH₂, hay 1 anion F^- chỉ sử dụng được một cặp electron hoá trị riêng để tạo liên kết với cation kim loại trong quá trình hình thành phức chất?

c) Khi tạo phức chất, cation Co³⁺ nhận được 6 cặp electron hoá trị riêng từ các phối tử. Hãy cho biết giá trị x và n trong công thức [CoF_x]^n- là bao nhiêu. Giải thích.

Lời giải:

a) Vẽ công thức electron của mỗi phân tử và anion, từ đó xác định được số cặp electron hoá trị riêng của chúng. Cụ thể:

b) Trong một phân tử hoặc một anion, các cặp electron hoá trị càng gần nhau có xu hướng đẩy nhau. Vì vậy, thường chỉ 1 cặp electron hoá trị riêng trong chúng tạo được 1 liên kết bền với cation kim loại trong quá trình tham gia tạo phức chất.

c) Ta có x = 6; n = 3- hay phức chất là: [CoF₆]^3-.

Giải thích: Mỗi anion F^- chỉ sử dụng 1 cặp electron hoá trị riêng để tạo liên kết cho – nhận với Co³⁺, nên cần 6 F^-. Khi đó điện tích của ion phức là: 3-.

Bài 21.14 trang 72 Sách bài tập Hóa học 12: Các phức chất được tạo thành từ sự tương tác giữa cation Co³⁺ với đồng thời cả anion C₂O₄^2- (kí hiệu là ox) và phân tử H₂O, có dạng [Co(OH₂)_x(ox)_y ]^p+ và [Co(OH₂)_a(ox)_b]^q-

Biết rằng trong các phức chất này:

- Cation Co³⁺ tạo được 6 liên kết sigma kiểu cho – nhận với các phối tử.

- Mỗi anion C₂O₄^2- sử dụng 2 cặp electron hoá trị riêng để tạo liên kết cho - nhận với cation kim loại.

- Mỗi phân tử H₂O sử dụng 1 cặp electron hoá trị riêng để tạo liên kết cho - nhận với cation kim loại.

Hãy đề xuất công thức của các phức chất phù hợp với những dữ liệu trên.

Lời giải:

Các công thức phù hợp là: [Co(OH₂)₄(ox)]⁺ và [Co(OH₂)₂(ox)₂]^-

Bài 21.15 trang 72 Sách bài tập Hóa học 12: Khi hoà tan hỗn hợp gồm muối cobalt(III) chloride và sodium chloride vào nước thì một số quá trình cơ bản sau sẽ diễn ra:

NaCl → Na⁺ + ? (1)

CoCl₃ → Co³⁺ + 3Cl^- (2)

Co³⁺ + ? → [Co(OH₂)₆]³⁺ (3)

Na⁺ + ? → Na⁺(H₂O)_x (4)

Cl^- + ? → Cl^-(H₂O)_y (5)

a) Điền thông tin phù hợp vào các dấu ? ở các quá trình trên.

b) Với các quá trình trên, chỉ ra quá trình hydrate hoá, quá trình tạo phức chất và quá trình phân li.

c) Nêu các đặc điểm về liên kết hoặc tương tác trong mỗi sản phẩm ghi ở (3), (4) và (5).

d) Theo em, vì sao ở (4) và (5) không hình thành phức chất?

Lời giải:

a) Hoàn thành:

NaCl → Na⁺ + Cl^- (1)

CoCl₃ → Co³⁺ + 3Cl^- (2)

Co³⁺ + 6H₂O → [Co(OH₂)₆]³⁺ (3)

Na⁺ + xH₂O → Na⁺(H₂O)_x (4)

Cl^- + yH₂O → Cl^-(H₂O)_y (5)

b) (1) và (2) là quá trình phân li, (3) là quá trình tạo phức chất, (4) và (5) là quá trình hydrate hoá.

c)

- Các liên kết trong sản phẩm phức chất ở (3) là liên kết cho – nhận giữa các phân tử H₂O và Co³⁺.

- Tương tác trong sản phẩm ở (4) và (5) là tương tác tĩnh điện giữa:

+ điện tích dương của Na⁺ với điện tích âm của O trong phân tử H₂O bị phân cực.

+ điện tích âm của Cl^- với điện tích dương của H trong phân tử H₂O bị phân cực.

Có thể minh hoạ mô hình tương tác tĩnh điện giữa Na⁺ và H₂O như sau:

d) Trong trường hợp này, năng lượng của loại tương tác tĩnh điện ở (4) và (5) yếu hơn năng lượng của liên kết cho - nhận để có thể hình thành phức chất.

Bài 21.16 trang 73 Sách bài tập Hóa học 12:

a) Vì sao AgCl không phải là phức chất trong khi cation [H₃N–Ag–NH₃]⁺ là phức chất?

b) Vì sao sodium chloride (NaCl) không phải là một phức chất?

Lời giải:

(a) Trong phức chất thì liên kết giữa nguyên tử trung tâm và phối tử là liên kết cho nhận $\Rightarrow$ AgCl không có liên kết cho – nhận nên không phải phức chất còn cation [H₃N–Ag–NH₃]⁺ có liên kết cho – nhận nên là phức chất.

(b) Trong phức chất thì liên kết giữa nguyên tử trung tâm và phối tử là liên kết cho nhận $\Rightarrow$NaCl không có liên kết cho – nhận nên không phải phức chất.