Bài 29: Một số tính chất và ứng dụng của phức chất

1. Kiến thức trọng tâm

Phức chất có nhiều tính chất quan trọng. Về màu sắc, nhiều phức chất có màu đặc trưng do sự chuyển dời electron trong phân lớp $d$ của ion kim loại trung tâm khi có phối tử. Ví dụ, dung dịch chứa ion $Cu^{2+}$ có màu xanh nhạt, nhưng khi thêm amoniac, phức $[Cu(NH_3)_4]^{2+}$ tạo thành có màu xanh đậm. Tính chất màu này được dùng để nhận biết ion kim loại trong phân tích hoá học, ví dụ dùng $SCN^-$ để nhận biết $Fe^{3+}$ qua màu đỏ máu của phức $[Fe(SCN)_6]^{3-}$.

Về độ bền, phức chất có thể bền hơn hoặc kém bền hơn hợp chất đơn giản tương ứng. Các phức càng (chelat) có nhiều vòng càng thường rất bền, ví dụ phức của EDTA với ion kim loại được dùng để khử độc kim loại nặng và làm mềm nước cứng. Về tính tan, sự tạo phức có thể làm tăng độ tan của kết tủa, ví dụ amoniac hoà tan kết tủa $AgCl$ tạo phức $[Ag(NH_3)_2]^+$, dung dịch xianua hoà tan vàng tạo phức $[Au(CN)_2]^-$ trong công nghiệp khai thác vàng.

Phức chất có nhiều ứng dụng trong đời sống. Trong sinh học, hemoglobin là phức chất của sắt với protein, có nhiệm vụ vận chuyển oxi trong máu; diệp lục là phức chất của magie, giúp thực vật quang hợp. Trong công nghiệp, phức chất được dùng làm chất xúc tác, chất tạo màu, thuốc nhuộm, chất chống ăn mòn. Trong y học, phức chất được dùng làm thuốc, ví dụ cisplatin là phức chất của bạch kim dùng trong điều trị ung thư.

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ. Giải thích vì sao nhỏ dung dịch amoniac vào kết tủa bạc clorua làm kết tủa tan ra.

Lời giải. Khi thêm amoniac, ion $Ag^+$ trong kết tủa $AgCl$ tạo phức bền $[Ag(NH_3)_2]^+$ theo phương trình: $AgCl + 2NH_3 \rightarrow [Ag(NH_3)_2]^+ + Cl^-$. Phức này tan tốt trong nước nên kết tủa $AgCl$ tan dần. Hiện tượng này chứng tỏ sự tạo phức làm tăng độ tan của chất ít tan.

3. Ghi nhớ

• Phức chất có màu đặc trưng, dùng để nhận biết ion kim loại.
• Sự tạo phức làm thay đổi độ tan và độ bền của chất.
• Ứng dụng: hemoglobin, diệp lục, khai thác vàng, thuốc chữa bệnh.