Tổng kết chương/chủ đề
Số oxi hóa, điện tích phức và số phối trí là ba khái niệm khác nhau. Phối tử cho cặp electron; thay phối tử có thể đổi màu mà không đổi số oxi hóa trung tâm. Xét thuốc thử thiếu hay dư khi dự đoán kết tủa/phức tan. Không dùng màu đơn lẻ để suy chắc một thành phần khi còn khả năng nhiễu.
Mục lục bài học
Hóa học 12 – Kim loại chuyển tiếp và phức chất
Mục tiêu và kiến thức nền
Giải thích sự đa dạng số oxi hóa, màu và khả năng tạo phức của các nguyên tố chuyển tiếp dãy thứ nhất. Cần đọc cấu hình electron theo dữ kiện và cân bằng điện tích.
Ion kim loại và phản ứng
Các ion chuyển tiếp có thể có nhiều số oxi hóa và màu khác nhau; không suy mọi ion chuyển tiếp đều có màu. Iron thường gặp Fe²⁺, Fe³⁺; copper thường gặp Cu²⁺ trong dung dịch phổ thông. Chuyển đổi Fe²⁺ ↔ Fe³⁺ là phản ứng oxi hóa–khử có trao đổi một electron mỗi ion. Hiện tượng màu, kết tủa hydroxide và sự oxi hóa tiếp trong không khí cần gắn với môi trường cụ thể.
Khái niệm phức chất
Phức gồm nguyên tử/ion trung tâm và các phối tử liên kết với nó. Phối tử cho cặp electron tạo liên kết cho–nhận; số phối trí đếm số nguyên tử cho trực tiếp liên kết trung tâm, không luôn bằng số phân tử phối tử. Điện tích phức bằng tổng điện tích trung tâm và phối tử. H₂O, NH₃ là phối tử trung hòa; Cl⁻ mang điện tích −1. Số oxi hóa trung tâm phải tính từ điện tích toàn phức, không đọc bằng số phối trí.
Tạo phức và thay phối tử
Thay phối tử có thể làm đổi màu, độ tan và tính chất. Cu²⁺ trong dung dịch khi thêm NH₃ có thể xuất hiện kết tủa hydroxide trước, rồi tan trong NH₃ dư tạo phức xanh đậm theo điều kiện phù hợp. Phân biệt NH₃ đóng vai trò base ở giai đoạn đầu với phối tử ở giai đoạn sau. Dạng hình học phức phụ thuộc kim loại, số phối trí và phối tử, không mặc định mọi phức sáu phối trí hoặc bốn phối trí giống nhau.
Phương pháp, lỗi thường gặp và ghi nhớ
Ghi điện tích phối tử, tính số oxi hóa, đếm nguyên tử cho, rồi xét phản ứng trao đổi phối tử hay oxi hóa–khử. Nếu số oxi hóa trung tâm không đổi, sự đổi màu chưa đủ để kết luận có phản ứng oxi hóa–khử. Viết rõ thuốc thử thiếu hay dư khi dự đoán kết tủa và màu.