Bài 28 · Cơ bản

Sơ lược về phức chất

Nêu được khái niệm phức chất, ion trung tâm, phối tử, số phối trí; tính điện tích phức; biết điều kiện làm phối tử (còn cặp electron riêng), các dạng hình học thường gặp và giải thích hiện tượng Cu(OH)₂ tan trong NH₃ dư.

Ứng với SGK Hoá học 12 (bộ thống nhất): Bài 28

⚡ Nhớ nhanh

1Phức chất gồm ion (nguyên tử) trung tâm — thường là ion kim loại còn orbital trống — liên kết với các phối tử (phân tử hay ion còn cặp electron riêng), ví dụ [Cu(NH₃)₄]²⁺.
2Liên kết ion trung tâm – phối tử là liên kết cho – nhận: phối tử cho cặp electron, ion trung tâm nhận. Số phối trí là số liên kết cho – nhận, thường 2, 4 hoặc 6.
3Điện tích phức = điện tích ion trung tâm + tổng điện tích các phối tử: [Fe(CN)₆]³⁻ có 3 + 6·(−1) = −3; NH₃ và H₂O không mang điện.
4Hình học: CN 2 đường thẳng, CN 4 tứ diện hoặc vuông phẳng, CN 6 bát diện.
5Tạo phức: Cu(OH)₂ + 4NH₃ → [Cu(NH₃)₄]²⁺ + 2OH⁻ (kết tủa xanh tan thành dung dịch xanh lam thẫm); AgCl + 2NH₃ → [Ag(NH₃)₂]Cl.
6Bẫy: cho CH₄ làm phối tử (không còn cặp electron riêng) và tả thí nghiệm NH₃ chỉ có kết tủa mà quên kết tủa tan khi NH₃ dư.

👀 Nhìn là hiểu

Chọn ion trung tâm (Ag⁺, Cu²⁺, Zn²⁺…), phối tử (NH₃, H₂O, Cl⁻, OH⁻, CN⁻, thử cả CH₄) và số phối tử: sim vẽ phức xoay được, tính điện tích, số phối trí, hình học và màu dung dịch. Tab Thí nghiệm nhỏ NH₃ vào CuSO₄ và ghi khối lượng kết tủa (lên rồi tan hết); tab Đoán trước có 4 câu.

Công thức[Cu(NH₃)₄]²⁺

Điện tích phức2+

Số phối trí · hình học4 · vuông phẳng

Màu dung dịchxanh lam thẫm

Kéo thả tự do, xem số và đồ thị chạy theo.

Ion trung tâm:

Phối tử:

Cặp electron riêng của NH₃: 1.

Số phối tử: Tự xoay

Cu²⁺ + 4 NH₃ ⇒ [Cu(NH₃)₄]²⁺. Điện tích phức = (+2) + 4 · 0 = 2+. Số phối trí 4 ⇒ vuông phẳng (góc 90°). Dung dịch xanh lam thẫm. Trong nước, hai phân tử H₂O còn gắn lỏng lẻo ở hai đầu trục: [Cu(NH₃)₄(H₂O)₂]²⁺ (bài 29).

1 🧩 Phức chất: ion trung tâm và phối tử

Cần nhớ

✦Phức chất là hợp chất có một ion trung tâm (thường là ion kim loại chuyển tiếp như Cu²⁺, Fe³⁺, Ag⁺, Zn²⁺) liên kết với các phối tử bao quanh. Công thức viết trong ngoặc vuông: [Cu(NH₃)₄]²⁺.
✦Phối tử là phân tử hoặc ion có cặp electron riêng, ví dụ NH₃, H₂O, Cl⁻, OH⁻, CN⁻. Ion trung tâm đứng trước, phối tử trong ngoặc tròn kèm chỉ số: [Cu(NH₃)₄]²⁺ có 4 phối tử NH₃.
✦Số phối trí = số liên kết cho – nhận giữa ion trung tâm và phối tử (thường 2, 4, 6). Với phối tử một "răng" như NH₃, H₂O, Cl⁻, CN⁻ thì bằng số phối tử.
✦Điện tích phức = điện tích ion trung tâm + tổng điện tích các phối tử. Phức có thể mang điện dương, âm hoặc trung hoà.

Một số phức chất quen thuộc

Phức chất	Ion trung tâm	Phối tử	Số phối trí
[Ag(NH₃)₂]⁺	Ag⁺	NH₃	2
[Cu(NH₃)₄]²⁺	Cu²⁺	NH₃	4
[CuCl₄]²⁻	Cu²⁺	Cl⁻	4
[Zn(NH₃)₄]²⁺	Zn²⁺	NH₃	4
[Cu(H₂O)₆]²⁺	Cu²⁺	H₂O	6
[Fe(CN)₆]³⁻	Fe³⁺	CN⁻	6

Dạng bài

Viết công thức và điện tích phức

1 Xác định ion trung tâm và phối tử, đếm số phối tử n (cũng là số phối trí).
2 Viết [M(L)ₙ]; điện tích phức = điện tích M + n · điện tích L.
3 NH₃, H₂O không mang điện; Cl⁻, OH⁻, CN⁻ mang −1.
4 Kiểm tra: điện tích phức trùng điện tích ghi bên ngoài ngoặc vuông.

⚠️ Bẫy hay gặp: Quên điện tích phối tử: [CuCl₄] viết điện tích 2+ trong khi đúng là 2 + 4·(−1) = 2−, tức [CuCl₄]²⁻.

🧩

Làm mẫu

Viết công thức phức tạo bởi ion Cu²⁺ và 4 phân tử NH₃; cho biết ion trung tâm, phối tử, số phối trí và điện tích phức.

Hướng dẫn giải

Thử tự giải trước nhé!

2 🤝 Liên kết cho – nhận và điều kiện làm phối tử

Cần nhớ

✦Trong phức, phối tử cho cặp electron riêng, ion trung tâm nhận vào orbital trống ⇒ liên kết cho – nhận. Ví dụ NH₃ cho cặp electron của N vào Cu²⁺ để dùng chung.
✦Điều kiện làm phối tử: còn ít nhất một cặp electron riêng chưa dùng. NH₃ (N còn 1 cặp), H₂O (O còn 2 cặp), Cl⁻, OH⁻, CN⁻ thoả; CH₄ dùng hết 4 electron của C cho 4 liên kết C–H nên không làm phối tử; NH₄⁺ (N đã dùng hết) cũng không.
✦Sau khi hình thành, các liên kết cho – nhận giống hệt liên kết cộng hoá trị thường: 4 liên kết Cu–N trong [Cu(NH₃)₄]²⁺ như nhau. Nhiều phức rất bền (hemoglobin).

Cặp electron riêng của một số tiểu phân

Tiểu phân	Số cặp electron riêng	Làm phối tử?
NH₃	1 (trên N)	Được
H₂O	2 (trên O)	Được
Cl⁻	4	Được
OH⁻	3 (trên O)	Được
CN⁻	2 (1 trên C, 1 trên N; thường cho cặp trên C)	Được
CH₄	0	Không

3 📐 Số phối trí và hình học phức

Cần nhớ

✦Số phối trí 2: phức đường thẳng (góc 180°), như [Ag(NH₃)₂]⁺.
✦Số phối trí 4: tứ diện (góc 109,5°) như [Zn(NH₃)₄]²⁺, [CuCl₄]²⁻; hoặc vuông phẳng (góc 90°) như [Ni(CN)₄]²⁻. Cùng số phối trí nhưng có hai dạng hình học.
✦Số phối trí 6: bát diện (góc 90°), như [Cu(H₂O)₆]²⁺, [Fe(CN)₆]³⁻.
✦Dung dịch phức thường có màu riêng: [Cu(H₂O)₆]²⁺ xanh lam nhạt, [Cu(NH₃)₄]²⁺ xanh lam thẫm; phức Ag⁺, Zn²⁺ (3d¹⁰) thì không màu.

Dạng bài

Tìm số oxi hoá ion trung tâm

1 Viết điện tích phức (ghi ngoài ngoặc vuông).
2 Cộng điện tích các phối tử: n · điện tích L.
3 Điện tích ion trung tâm = điện tích phức − tổng điện tích phối tử.
4 Kiểm tra: điện tích M + tổng phối tử = điện tích phức.

⚠️ Bẫy hay gặp: Lấy Fe có số oxi hoá +6 vì nghĩ "6 phối tử thì +6": số phối trí không phải số oxi hoá. Tính đúng ra +3.

🔎

Làm mẫu

Phức [Fe(CN)₆]³⁻: xác định số oxi hoá của sắt, số phối trí và hình học.

Hướng dẫn giải

Thử tự giải trước nhé!

4 🧪 Phản ứng tạo phức: Cu(OH)₂ tan trong NH₃ dư

Cần nhớ

✦Nhỏ từ từ dung dịch NH₃ vào CuSO₄: giai đoạn 1 NH₃ là base ⇒ kết tủa xanh nhạt: Cu²⁺ + 2NH₃ + 2H₂O → Cu(OH)₂↓ + 2NH₄⁺.
✦NH₃ dư: giai đoạn 2 NH₃ là phối tử ⇒ kết tủa tan, dung dịch xanh lam thẫm: Cu(OH)₂ + 4NH₃ → [Cu(NH₃)₄]²⁺ + 2OH⁻. Cụm "tới dư" trong đề báo có hai giai đoạn.
✦Tương tự: AgCl + 2NH₃ → [Ag(NH₃)₂]Cl (AgCl tan); Zn(OH)₂ + 4NH₃ → [Zn(NH₃)₄](OH)₂ (kết tủa trắng tan). Fe(OH)₃, Mg(OH)₂ không tan trong NH₃ dư.
✦Dung dịch thuốc thử [Ag(NH₃)₂]OH (AgNO₃ trong NH₃) dùng cho phản ứng tráng bạc. Mô hình trong sim đơn giản hoá: mỗi Cu²⁺ dùng 2 NH₃ tạo Cu(OH)₂, mỗi Cu(OH)₂ dùng thêm 4 NH₃ để tan. Chỉ làm trong phòng thí nghiệm, có giáo viên hướng dẫn.

Dạng bài

Tính lượng NH₃ trong thí nghiệm Cu²⁺ – NH₃

1 Đổi ra mol: n(Cu²⁺) = C · V (đổi mL sang L).
2 Kết tủa cực đại khi n(NH₃) = 2 · n(Cu²⁺); m = n(Cu²⁺) · 98.
3 Kết tủa tan hết khi n(NH₃) = 2n + 4n = 6 · n(Cu²⁺).
4 Kiểm tra: m kết tủa = 0 ở n(NH₃) = 6n và cực đại ở 2n.

⚠️ Bẫy hay gặp: Nhầm tan hết ở 4,0 mL (chỉ tính 4NH₃ cho Cu(OH)₂): quên 2NH₃ đã dùng tạo kết tủa, đúng là 2 + 4 = 6 lần n(Cu²⁺).

⚗️

Làm mẫu

Nhỏ từ từ dung dịch NH₃ 1,00 M vào 10,0 mL dung dịch CuSO₄ 0,100 M. Tính thể tích NH₃ để kết tủa cực đại, khối lượng kết tủa cực đại và thể tích NH₃ để kết tủa tan hết.

Hướng dẫn giải

Thử tự giải trước nhé!

5 🌍 Hoá học quanh ta

✦🩸 Hemoglobin trong hồng cầu là phức của Fe²⁺: ion sắt nằm giữa vòng porphyrin, gắn O₂ ở phổi và nhả ở mô.
✦🌿 Chlorophyll (diệp lục) là phức của Mg²⁺: nhờ nó cây hấp thụ ánh sáng để quang hợp.
✦💊 Vitamin B₁₂ là phức của cobalt; thiếu vitamin này gây thiếu máu — ví dụ phức chất có mặt trong cơ thể.
✦🔵 Dung dịch đồng sunfat gặp nước amoniac chuyển xanh lam thẫm là hiện tượng quen thuộc trong phòng thí nghiệm; chỉ làm khi có giáo viên hướng dẫn.

6 💡 Mẹo làm nhanh và lỗi hay sai

⚡ Mẹo làm nhanh trắc nghiệm

✦Chất làm phối tử: hỏi "còn cặp electron riêng không?" — NH₃, H₂O, Cl⁻, OH⁻, CN⁻ có; CH₄, NH₄⁺ không.
✦Điện tích phức = điện tích ion trung tâm + tổng điện tích phối tử (nhớ phối tử mang điện: Cl⁻, OH⁻, CN⁻).
✦Thí nghiệm "NH₃ tới dư": nghĩ ngay kết tủa rồi tan với Cu²⁺, Zn²⁺, Ag⁺ (AgCl); không tan với Fe³⁺, Mg²⁺, Al³⁺.
✦Số phối trí thường 2 (Ag⁺), 4 (Cu²⁺, Zn²⁺), 6 (Fe³⁺, Cu²⁺ với H₂O).

⚠️ Lỗi hay sai nhất

✦Cho CH₄ hay NH₄⁺ làm phối tử: cả hai không còn cặp electron riêng.
✦Quên điện tích Cl⁻: [CuCl₄] mang 2−, không phải 2+.
✦Coi số phối trí là số oxi hoá: [Fe(CN)₆]³⁻ có Fe +3, không phải +6.
✦Tả thí nghiệm NH₃ vào CuSO₄ chỉ có kết tủa: thiếu giai đoạn kết tủa tan thành dung dịch xanh lam thẫm khi NH₃ dư.
✦Tính lượng NH₃ để tan hết bằng 4n: đúng là 2n (tạo kết tủa) + 4n (hoà tan) = 6n; với 1,00 mmol Cu²⁺ là 6,00 mmol chứ không phải 4,00 mmol.
✦Cho rằng liên kết cho – nhận yếu: sau khi hình thành nó giống liên kết cộng hoá trị thường, nhiều phức rất bền.

⚖️ Kiểm tra bảo toàn

✦Bảo toàn điện tích: Cu²⁺ + 2NH₃ + 2H₂O → Cu(OH)₂ + 2NH₄⁺ có 2+ ở cả hai vế (vế phải 0 + 2·(+1)).
✦Cu(OH)₂ + 4NH₃ → [Cu(NH₃)₄]²⁺ + 2OH⁻: điện tích 0 = 2 − 2 = 0 ✓; N: 4 = 4; H: 2 + 12 = 14 = 12 + 2.
✦Bảo toàn nguyên tố Cu: m kết tủa tại mỗi thời điểm chỉ phụ thuộc phần Cu(OH)₂ chưa tan; tổng Cu (kết tủa + phức) luôn bằng 1,00 mmol.
✦Tổng điện tích phức = điện tích ion trung tâm + điện tích phối tử (kiểm lại bằng số điện tích ngoài ngoặc vuông).

✏️ Luyện tập

Làm xong mỗi nhóm bấm Kiểm tra. Câu sai có lời giải ngắn và nút quay lại phần kiến thức.

🧩

Khái niệm và điện tích phức

1
Nhận biết
Trong phức chất [Cu(NH₃)₄]²⁺, phối tử là
2
Nhận biết
Số phối trí của ion trung tâm trong phức chất là
3
Thông hiểu
Ion Fe³⁺ kết hợp với 6 ion CN⁻ tạo phức chất có điện tích
4
Thông hiểu Cho các phức [Ag(NH₃)₂]⁺, [Cu(NH₃)₄]²⁺, [Zn(NH₃)₄]²⁺, [Fe(CN)₆]³⁻, [Cu(H₂O)₆]²⁺, [Ni(CN)₄]²⁻. Số phức có số phối trí bằng 4 là .
5
Vận dụng
Phức [M(NH₃)₄Cl₂]⁺ có số phối trí 6. Điện tích của ion trung tâm M là

🤝

Liên kết cho – nhận và phối tử

1
Nhận biết
Liên kết giữa phối tử và ion trung tâm trong phức chất là liên kết
2
Thông hiểu
Điều kiện để một phân tử hay ion làm phối tử là
3
Thông hiểu Trong các tiểu phân NH₃, CH₄, H₂O, Cl⁻, NH₄⁺, CN⁻, số tiểu phân có thể làm phối tử là .
4
Thông hiểu
Ion trung tâm của phức chất thường là
5
Vận dụng
Phát biểu nào đúng về phức [Cu(NH₃)₄]²⁺?

📐

Số phối trí và hình học

1
Nhận biết
Phức [Ag(NH₃)₂]⁺ có dạng hình học
2
Thông hiểu
Phức [Cu(H₂O)₆]²⁺ có số phối trí và dạng hình học là
3
Thông hiểu
Cho bảng số phối trí và hình học của bốn phức: $Phức [Ag(NH_{3})_{2}]^{+} [Zn(NH_{3})_{4}]^{2 +} [Ni(CN)_{4}]^{2 -} [Fe(CN)_{6}]^{3 -} S o ˆ ˊ ph o ˆ ˊ i tr ı ˊ 2446 H ı ˋ nh học đư ờng thẳng tứ diện vu o ˆ ng phẳng b a ˊ t diện$ Phát biểu đúng là
4
Thông hiểu Số oxi hoá của sắt trong phức [Fe(CN)₆]³⁻ là +.
5
Vận dụng
Phức bát diện chứa ion trung tâm M²⁺ và 6 phối tử Cl⁻ có điện tích

🧪

Phản ứng tạo phức và thí nghiệm

1
Nhận biết
Nhỏ từ từ dung dịch NH₃ tới dư vào dung dịch CuSO₄, hiện tượng quan sát được là
2
Thông hiểu
Cho kết tủa AgCl vào dung dịch NH₃ dư thì
3
Thông hiểu Nhỏ dung dịch NH₃ 1,00 M vào 10,0 mL dung dịch CuSO₄ 0,100 M. Kết tủa Cu(OH)₂ đạt cực đại khi đã nhỏ mL dung dịch NH₃ (làm tròn đến hàng đơn vị).
4
Vận dụng Ở thí nghiệm trên, khối lượng kết tủa cực đại là mg (Cu(OH)₂ = 98).
5
Vận dụng
Nhỏ từ từ dung dịch NH₃ 1,00 M vào 10,0 mL CuSO₄ 0,100 M, lọc cân kết tủa ở từng thể tích: $V_{NH_{3}} (mL) m_{k e ˆ ˊ t tủa} (mg) 00 1, 0 49 2, 0 98 4, 0 49 6, 0 0 8, 0 0$ Kết luận đúng là
6
Vận dụng Kể từ lúc kết tủa đạt cực đại (2,0 mL), cần nhỏ thêm mL dung dịch NH₃ 1,00 M nữa để kết tủa tan hết (làm tròn đến hàng đơn vị).
7
Thông hiểu Cho các kết tủa Cu(OH)₂, Zn(OH)₂, Fe(OH)₃, Al(OH)₃, Mg(OH)₂. Số kết tủa tan được trong dung dịch NH₃ dư là .

🏆 Luyện theo dạng đề tốt nghiệp

Đề Hoá học có 3 phần: 18 câu 4 lựa chọn, 4 câu đúng/sai (mỗi câu 4 ý) và 6 câu trả lời ngắn (đáp số tối đa 4 ký tự, kể cả dấu − và dấu phẩy). Dưới đây là đủ 3 dạng, chỉ dùng kiến thức của bài này.

🅰️

Phần I · Trắc nghiệm 4 lựa chọn

1
Thông hiểu
Chất nào sau đây KHÔNG thể làm phối tử trong phức chất?
2
Thông hiểu
Phức chất nào sau đây có số phối trí bằng 6?
3
Vận dụng
Nhỏ từ từ NH₃ vào 20,0 mL dung dịch CuSO₄ 0,100 M cho tới khi kết tủa Cu(OH)₂ đạt cực đại. Khối lượng kết tủa (Cu(OH)₂ = 98) là

✅

Phần II · Đúng / sai

1
Thông hiểu
Thí nghiệm: nhỏ từ từ dung dịch NH₃ vào ống nghiệm chứa dung dịch CuSO₄ cho tới dư. Quan sát: lúc đầu xuất hiện kết tủa xanh nhạt; tiếp tục nhỏ NH₃ thì kết tủa tan dần, thu được dung dịch xanh lam thẫm.

a)Kết tủa xanh nhạt lúc đầu là Cu(OH)₂.

b)Ở giai đoạn đầu NH₃ đóng vai base, ở giai đoạn sau NH₃ đóng vai phối tử.

c)Dung dịch cuối cùng chứa phức [Cu(NH₃)₄]²⁺ trong đó NH₃ là ion trung tâm.

d)Kết tủa tan được vì liên kết giữa Cu²⁺ và NH₃ là liên kết ion.
2
Vận dụng
Xét phức chất [Fe(CN)₆]³⁻.

a)Số phối trí của sắt là 6.

b)Số oxi hoá của sắt trong phức là +3.

c)Ion CN⁻ là ion trung tâm của phức.

d)Phức có dạng hình học tứ diện.

🔢

Phần III · Trả lời ngắn

1
Thông hiểu Cho các tiểu phân CH₄, NH₄⁺, OH⁻, NH₃, CN⁻. Có bao nhiêu tiểu phân có thể làm phối tử? Đáp số:
2
Thông hiểu Nhỏ dung dịch NH₃ 1,00 M vào 10,0 mL dung dịch CuSO₄ 0,200 M. Kết tủa cực đại khi đã nhỏ bao nhiêu mL dung dịch NH₃ (làm tròn đến hàng đơn vị)? Đáp số:
3
Vận dụng Ở thí nghiệm trên (coi mỗi Cu²⁺ dùng 2NH₃ tạo Cu(OH)₂, mỗi Cu(OH)₂ dùng thêm 4NH₃ để tan), tổng thể tích dung dịch NH₃ 1,00 M cần để kết tủa tan hết là bao nhiêu mL (làm tròn đến hàng đơn vị)? Đáp số:

🎯 Bài này vào đề tốt nghiệp ở đâu?

•Phần I thường hỏi chất nào làm được phối tử (còn cặp electron riêng), số phối trí, điện tích hoặc số oxi hoá ion trung tâm của một phức.
•Phần II hay có thí nghiệm nhỏ NH₃ tới dư vào dung dịch muối Cu²⁺, Zn²⁺, Ag⁺ (kết tủa rồi tan) với các ý về vai trò của NH₃, ion trung tâm, hình học phức.
•Phần III có thể hỏi một số đếm (số chất làm phối tử, số kết tủa tan trong NH₃ dư) hoặc tính thể tích NH₃ để kết tủa cực đại hay tan hết.

Làm đề thi thử trọn bộ

Bài tiếp theo
Một số tính chất và ứng dụng của phức chất