vì sao kim loại nhóm IA không thể tạo phức chất
Quảng cáo
3 câu trả lời 148
Cấu hình electron bền vững: Các ion Li+; Na+; K+ có cấu hình electron của khí hiếm, không có các orbital d trống hoặc mức năng lượng phù hợp để nhận cặp electron từ phối tử theo cơ chế cho - nhận thường thấy ở phức chất.
Thực tế, kim loại nhóm IA không hoàn toàn không tạo được phức chất, mà chỉ có khả năng tạo phức chất rất hạn chế so với các nhóm kim loại khác (như kim loại chuyển tiếp). Khả năng tạo phức chất yếu của chúng được giải thích bởi các lý do sau:
Bán kính ion lớn và mật độ điện tích thấp Kim loại nhóm IA sau khi mất 1 electron ở lớp ngoài cùng tạo ra ion có điện tích +1 và bán kính rất lớn (ví dụ: Li+≈76 pmLi+≈76pm, Na+≈102 pmNa+≈102pm, K+≈138 pmK+≈138pm). Mật độ điện tích trên bề mặt ion rất thấp, do đó khả năng hút cặp electron tự do của chất phối tử (molekul hay ion có cặp electron tự do để tạo liên kết tọa độ) rất yếu, khó hình thành các liên kết tọa độ bền vững.
Điện tích ion thấp Do chỉ mất 1 electron, điện tích của ion nhóm IA chỉ là +1. Lực hút giữa ion kim loại tích điện dương và chất phối tử tỷ lệ thuận với tích các điện tích của hai đối tượng. Do đó, lực hút giữa ion nhóm IA và chất phối tử rất yếu, các phức chất hình thành dễ bị phân hủy trong điều kiện thí nghiệm thông thường.
Thiếu orbital d trống để tạo liên kết bền Ion kim loại nhóm IA có cấu trúc electron giống khí hiếm (ví dụ: Na+Na+ có cấu trúc [Ne][Ne], K+K+ có cấu trúc [Ar][Ar]), chỉ có các orbital s và p trống ở lớp ngoài cùng. Các orbital này có năng lượng cao hơn nhiều so với orbital d của kim loại chuyển tiếp, do đó khả năng nhận cặp electron từ chất phối tử để tạo liên kết tọa độ bền rất hạn chế.
Trong dung dịch nước, các ion Na+Na+, K+K+ tồn tại dưới dạng phức hydrat như [Na(H2O)4]+[Na(H2O)4]+, [K(H2O)6]+[K(H2O)6]+.
Kim loại nhóm IA có thể tạo phức rất bền với chất phối tử có kích thước phù hợp, ví dụ: ion K+K+ kết hợp với crown ether 18-crown-6 tạo phức [K(18-crown-6)]+[K(18-crown-6)]+ có độ bền cao, được ứng dụng rộng rãi trong phản ứng hữu cơ.
Ngoài ra, còn có các phức như [LiCl4]3−[LiCl4]3− hoặc phức với polyol, amin đa chức.
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
