Giải Câu hỏi 1 trang 42 Chuyên đề Hoá học 12

Lời giải

a) Phức chất $[Zn(NH_3)_4]^{2+}$

- Nguyên tử trung tâm là ion $Zn^{2+}$, các phối tử là 4 phân tử $NH_3$ (liên kết với nguyên tử trung tâm qua nguyên tử N còn cặp electron chưa liên kết).
- Cấu hình electron: $Zn$ ($Z = 30$): $[Ar]3d^{10}4s^2$ → $Zn^{2+}$: $[Ar]3d^{10}$. Phân lớp $3d$ đã bão hoà (10 electron) nên không còn orbital $3d$ trống để tham gia lai hoá.
- Phức chất có 4 phối tử và dạng hình học tứ diện, nên $Zn^{2+}$ dùng 1 orbital $4s$ và 3 orbital $4p$ còn trống để lai hoá, tạo 4 orbital lai hoá hướng về 4 đỉnh tứ diện.
- Vậy kiểu lai hoá của nguyên tử trung tâm là $sp^3$.

b) Phức chất $[CoF_6]^{3-}$

- Nguyên tử trung tâm là ion $Co^{3+}$, các phối tử là 6 ion $F^-$.
- Cấu hình electron: $Co$ ($Z = 27$): $[Ar]3d^74s^2$ → $Co^{3+}$: $[Ar]3d^6$.
- Phức chất có 6 phối tử, dạng hình học bát diện. Với 6 phối tử, nguyên tử trung tâm cần tạo 6 orbital lai hoá.
- Phối tử $F^-$ là phối tử trường yếu nên không dồn được các electron $3d$ (các electron $3d$ giữ nguyên, không có orbital $3d$ trống cho lai hoá). Do đó $Co^{3+}$ phải dùng các orbital lớp ngoài: 1 orbital $4s$, 3 orbital $4p$ và 2 orbital $4d$ để lai hoá, tạo 6 orbital lai hoá hướng về 6 đỉnh bát diện.
- Vậy kiểu lai hoá của nguyên tử trung tâm là $sp^3d^2$ (lai hoá dùng orbital $d$ lớp ngoài).

Kiểm tra: Số orbital lai hoá đúng bằng số phối tử — tứ diện cần 4 orbital ($sp^3$: $1+3=4$), bát diện cần 6 orbital ($sp^3d^2$: $1+3+2=6$) — phù hợp với số phối tử và hình học của mỗi phức chất.

Đáp số