Giải Hóa học 12 trang 143
Lời giải chi tiết SGK Lớp 12 · Môn HĂ³a Há»c · Trang 143–144
⚠️ Lưu ý: Hai ảnh em gửi thực tế là trang 141 và 142 của sách (in ở góc dưới mỗi trang). Thầy sẽ giải đúng theo nội dung có trong hai trang này. Trong đó chỉ có một câu hỏi vận dụng (Câu 4), phần còn lại là mục "Em có biết", "Em đã học", "Em có thể" và phần "Hệ thống hoá kiến thức" của Bài 30 (lý thuyết, không có bài tập).
🔍 Kiến thức cần nhớ
Phức chất là hợp chất có chứa nguyên tử trung tâm và các phối tử.
- Nguyên tử trung tâm: thường là ion kim loại (đặc biệt kim loại chuyển tiếp), có orbital trống để nhận cặp electron.
- Phối tử (ligand): nguyên tử/phân tử/ion còn cặp electron chưa liên kết, cho vào orbital trống của nguyên tử trung tâm tạo liên kết cho – nhận.
- Số phối trí: số liên kết cho – nhận giữa phối tử và nguyên tử trung tâm.
Các dạng hình học phổ biến của phức chất:
| Số phối trí | Dạng hình học | Ví dụ |
|---|---|---|
| 2 | đường thẳng | [Ag(NH₃)₂]⁺ |
| 4 | tứ diện hoặc vuông phẳng | [Zn(OH)₄]²⁻ ; cisplatin |
| 6 | bát diện | [Fe(H₂O)₆]³⁺ |
💡 Mẹo nhớ: Phức chất số phối trí 4 của các kim loại như Pt²⁺, Pd²⁺, Ni²⁺ thường có dạng vuông phẳng; còn của Zn²⁺, ion kim loại nhẹ thường là tứ diện.
⚙️ Bài tập
Câu 4
Đề bài: Hãy cho biết dạng hình học, nguyên tử trung tâm và các phối tử có trong phức chất cisplatin.
Cách 1 — Phân tích trực tiếp công thức phức chất
Cisplatin có công thức hóa học là [Pt(NH₃)₂Cl₂], tên đầy đủ là cis-diamminedichloroplatinum(II).
Phân tích các thành phần:
1. Nguyên tử trung tâm:
- Là nguyên tử platinum (Pt), tồn tại ở dạng ion Pt²⁺.
- Pt²⁺ có các orbital trống để nhận cặp electron từ phối tử.
2. Các phối tử:
- 2 phân tử NH₃ (ammonia): mỗi phân tử cho 1 cặp electron chưa liên kết của nguyên tử N.
- 2 ion Cl⁻ (chloride): mỗi ion cho 1 cặp electron chưa liên kết.
- Tổng cộng có 4 phối tử → số phối trí của Pt²⁺ là 4.
3. Dạng hình học:
- Với số phối trí 4 và nguyên tử trung tâm là Pt²⁺, phức chất có dạng vuông phẳng (4 phối tử nằm ở 4 đỉnh của một hình vuông, Pt²⁺ ở tâm).
4. Ý nghĩa chữ "cis":
- "cis" cho biết hai phối tử NH₃ (và tương tự hai phối tử Cl⁻) nằm ở vị trí kề nhau (cùng một phía, góc khoảng 90°).
- Chính dạng đồng phân cis này mới có hoạt tính chống ung thư, được dùng làm thuốc; đồng phân trans (hai phối tử giống nhau ở vị trí đối nhau) thì không có tác dụng này.
Kết luận:
| Yếu tố | Kết quả |
|---|---|
| Nguyên tử trung tâm | Pt (ion Pt²⁺) |
| Phối tử | 2 NH₃ và 2 Cl⁻ |
| Số phối trí | 4 |
| Dạng hình học | Vuông phẳng |
Cách 2 — Suy luận nhanh từ quy luật chung
- Thấy công thức [Pt(NH₃)₂Cl₂] có 4 phối tử quanh một ion kim loại → nghĩ ngay tới số phối trí 4.
- Số phối trí 4 chỉ có hai khả năng: tứ diện hoặc vuông phẳng.
- Riêng các ion Pt²⁺, Pd²⁺, Ni²⁺ (cấu hình d⁸) luôn ưu tiên dạng vuông phẳng.
- ⇒ Cisplatin có dạng vuông phẳng, nguyên tử trung tâm Pt²⁺, phối tử là 2 NH₃ và 2 Cl⁻.
⚠️ Lưu ý thi: Cisplatin là ví dụ "kinh điển" hay ra trong các câu hỏi về phức chất. Cần nhớ 3 ý: Pt²⁺ là tâm – phối tử gồm NH₃ và Cl⁻ – hình vuông phẳng. Đừng nhầm sang dạng tứ diện hay bát diện.
📚 Tóm tắt phần lý thuyết (không phải bài tập)
Em có biết – Vai trò của phức chất trong các hệ sinh học
Ba phức chất sinh học thiết yếu với sự sống:
- Phức chất của Mg²⁺ → cấu tạo nên chlorophyll (chất diệp lục), quan trọng cho quá trình quang hợp; làm cây xanh có màu xanh lục.
- Phức chất của Fe²⁺ → cấu tạo nên nhân heme trong hemoglobin (Hb) của hồng cầu; vận chuyển và tích lũy oxygen, làm máu có màu đỏ.
- Phức chất của Co³⁺ → cấu tạo nên vitamin B₁₂, cần cho việc hình thành hồng cầu, chuyển hóa tế bào, chức năng thần kinh và sản xuất DNA.
Bài 30 – Hệ thống hóa kiến thức Chương 8
1. Đại cương về kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất:
- Gồm 9 nguyên tố chu kì 4, từ Sc (Z = 21) đến Cu (Z = 29).
- Cấu hình electron dạng 3d¹⁻¹⁰4s¹⁻².
- Nhiệt độ nóng chảy cao, độ cứng lớn, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt.
- Thể hiện nhiều trạng thái oxi hóa, ion thường có màu sắc phong phú.
- Nhận biết Cu²⁺ (kết tủa xanh nhạt Cu(OH)₂), Fe³⁺ (kết tủa nâu đỏ Fe(OH)₃).
2. Sơ lược về phức chất:
- Gồm nguyên tử trung tâm và phối tử; phối tử cho cặp electron vào orbital trống của nguyên tử trung tâm (liên kết cho – nhận).
- Dạng hình học phổ biến: tứ diện, vuông phẳng, bát diện.
- Trong dung dịch, ion kim loại chuyển tiếp tạo phức chất aqua (đa số dạng bát diện).
- Phối tử có thể bị thay thế một phần hoặc hoàn toàn.
🎯 Ghi nhớ: Cisplatin [Pt(NH₃)₂Cl₂] = tâm Pt²⁺, phối tử 2 NH₃ + 2 Cl⁻, hình vuông phẳng, số phối trí 4. Đây là phức chất tiêu biểu vừa minh họa cấu trúc, vừa cho thấy ứng dụng quan trọng của phức chất trong y học (chữa ung thư).