AP Chemistry

ion phứccomplex ion

complex ionVietnamese: ion phức

Còn gọi:Also called: complex · phức chất

Ion phức là ion mang điện tích, gồm một ion kim loại trung tâm liên kết với các phối tử bằng liên kết cộng hóa trị phối trí.A complex ion is a charged species consisting of a central metal ion bonded to ligands through coordinate covalent bonds.

Trực giác: Hãy tưởng tượng ion kim loại như một người chủ nhà ngồi ghế trung tâm, còn các phối tử như khách mời đến bắt tay — mỗi cái bắt tay là một liên kết mà khách tự hiến cặp electron của mình.Intuition: Picture the metal ion as a host seated in the middle of the room and the ligands as guests coming over to shake hands — each handshake is a bond in which the guest supplies the electron pair.

Công thức chínhKey formula

K_f = \frac{[\text{ML}_x^{n+}]}{[\text{M}^{n+}][\text{L}]^x}

Định nghĩa đầy đủFull definition1 phút đọc1 min read

Ion phức (complex ion) là tiểu phân mang điện gồm ion kim loại trung tâm liên kết với một hay nhiều phối tử bằng liên kết cộng hoá trị phối trí. Kim loại là acid Lewis nhận cặp electron; phối tử là base Lewis cho cặp electron chưa liên kết.

Điện tích phức bằng tổng đại số điện tích của kim loại và phối tử, không phải số phối trí. Sự tạo phức có thể giảm ion kim loại tự do, khiến chất rắn ít tan tan thêm; $K_f$ càng lớn, phức càng bền.

A complex ion is a charged species in which a central metal ion is bonded to one or more ligands by coordinate covalent bonds. The metal acts as a Lewis acid that accepts electron pairs, while each ligand acts as a Lewis base that donates a lone pair.

The charge on the complex is the algebraic sum of the charges of the metal and its ligands, not the coordination number. Complex formation can lower the concentration of free metal ion, allowing a sparingly soluble solid to dissolve further; the larger $K_f$ , the more stable the complex.

Ký hiệuNotation

• $[\text{M}(\text{L})_n]^{m+}$
• $K_f$

• $[\text{M}(\text{L})_n]^{m+}$
• $K_f$

Công thức chi tiếtFormula details2 công thức2 formulas

K_f = \frac{\htmlClass{fp-0}{[\text{ML}_x^{n+}]}}{\htmlClass{fp-1}{[\text{M}^{n+}]}\htmlClass{fp-2}{[\text{L}]^x}}

K_f = \frac{\htmlClass{fp-0}{[\text{ML}_x^{n+}]}}{\htmlClass{fp-1}{[\text{M}^{n+}]}\htmlClass{fp-2}{[\text{L}]^x}}

Dùng cho cân bằng ion kim loại kết hợp với phối tử trong dung dịch; $K_f$ càng lớn, phức càng bền.Use this for the equilibrium in which a metal ion combines with ligands in solution; the larger $K_f$ , the more stable the complex.

Trong đóWhere

K_f

hằng số tạo phức (formation constant) của ion phứcformation constant of the complex ion

\text{M}^{n+}

ion kim loại trung tâm có điện tích

n+

central metal ion with charge

n+

\text{L}

phối tử (ligand) — phân tử hoặc ion cho cặp electronligand — a molecule or ion that donates an electron pair

x

số phối trí (coordination number) — số phối tử gắn vào ion kim loạicoordination number — the number of ligands bonded to the metal ion

n

điện tích của ion kim loại trung tâmcharge of the central metal ion

\htmlClass{fp-2}{K} = \htmlClass{fp-0}{K_{sp}} \times \htmlClass{fp-1}{K_f}

\htmlClass{fp-2}{K} = \htmlClass{fp-0}{K_{sp}} \times \htmlClass{fp-1}{K_f}

Dùng khi ghép cân bằng hòa tan với cân bằng tạo phức tương ứng để tính độ tan.Use this when combining a dissolution equilibrium with the corresponding complex-formation equilibrium to calculate solubility.

Trong đóWhere

K

hằng số cân bằng tổng cộng cho quá trình tan kèm tạo phứcoverall equilibrium constant for dissolution accompanied by complex formation

K_{sp}

tích số tan (solubility-product constant) của chất rắn ít tansolubility-product constant of the sparingly soluble solid

K_f

hằng số tạo phức (formation constant) của ion phứcformation constant of the complex ion

Hay hiểu saiCommon misconceptions3 ý · 1 phút đọc3 points · 1 min read

Ion phức không nhất thiết mang điện dương.

Điện tích bằng số oxi hoá của kim loại trung tâm cộng điện tích các phối tử, nên có thể âm.

Số phối trí không phải điện tích của ion phức.

Số phối trí đếm liên kết kim loại–phối tử; điện tích là tổng đại số. Số oxi hoá của kim loại cũng không nhất thiết bằng điện tích ngoài ngoặc.

Phối tử không liên kết với kim loại qua nguyên tử tùy ý.

Trong $\mathrm{NH_3}$ và $\mathrm{H_2O}$ , nguyên tử cho lần lượt là nitrogen và oxygen; sai nguyên tử cho thì cấu trúc vẫn sai.

A complex ion is not necessarily positively charged.

Its charge equals the oxidation number of the central metal plus the charges of the ligands, so it can be negative.

Coordination number is not the charge of the complex ion.

The coordination number counts metal–ligand bonds, while the charge is an algebraic sum. The metal's oxidation number also need not equal the charge written outside the brackets.

A ligand does not bond to the metal through just any atom.

In $\mathrm{NH_3}$ and $\mathrm{H_2O}$ the donor atoms are nitrogen and oxygen, respectively; pick the wrong donor atom and the structure is wrong.

Mẹo phòng thiExam tips2 mẹo2 tips

Với câu hỏi đổi màu trong cân bằng tạo phức, nêu cả chiều chuyển dịch và màu quan sát.

Khi thêm $\mathrm{SCN}^-$ vào hệ tạo $\mathrm{FeSCN}^{2+}$ màu đỏ, cân bằng dịch theo chiều thuận và màu đỏ đậm hơn.

Khi chất ít tan gặp phối tử dư, hãy xét cả hòa tan và tạo phức.

Viết hai cân bằng; tạo phức tiêu thụ ion kim loại tự do nên có thể làm kết tủa tan thêm.

For color-change questions about complex-formation equilibria, state both the direction of the shift and the observed color.

Adding $\mathrm{SCN}^-$ to a system that forms red $\mathrm{FeSCN}^{2+}$ shifts the equilibrium forward, deepening the red color.

When a sparingly soluble solid meets excess ligand, consider both dissolution and complex formation.

Write the two equilibria; complex formation consumes free metal ion, so more precipitate can dissolve.

Tần suất trong đề AP ChemistryHow often it shows up on AP ChemistryThường xuyênVery common

Khái niệm này sinh ra từ đâuWhere the concept comes from1 phút đọc1 min read

1893B. M. TassaertAlfred WernerHans BetheJohn Van Vleck

Năm 1798, B. M. Tassaert ghi nhận hợp chất phối trí; năm 1893, Alfred Werner đề xuất thuyết phối trí để giải thích cấu tạo của chúng.

In 1798, B. M. Tassaert reported a coordination compound, and in 1893 Alfred Werner proposed coordination theory to explain the structures of such compounds.

Vì sao mang đúng cái tên này? Chữ "phức" trong tên gọi bắt nguồn từ cách dùng ban đầu của từ complex trong hóa học: nó chỉ sự kết hợp thuận nghịch giữa các phân tử, nguyên tử hoặc ion thông qua những liên kết yếu, tức một tập hợp "rắc rối" chưa rõ bản chất chứ không phải một phân tử thông thường. Cái tên vì thế phản ánh đúng tình trạng hiểu biết của thời kỳ đó, khi người ta biết chất mới đã hình thành nhưng chưa lý giải nổi kiểu liên kết bên trong. Tuy nhiên, ý nghĩa ấy đã tiến hóa: ngày nay nhiều phức kim loại hình thành gần như không thuận nghịch và được giữ bằng những liên kết rất bền, nên chữ "phức" chỉ còn là dấu vết lịch sử của một thời bối rối. Phần lý giải sâu hơn về màu sắc và từ tính của chúng phải chờ đến thuyết trường tinh thể (crystal field theory) mà Bethe giới thiệu năm 1929 và Van Vleck phát triển tiếp.

Nguồn đối chiếuSources

Thử nghiệm tương tácInteractive explorer

Xoay khối bát diện — đếm sáu cặp electron chĩa vào Fe³⁺

Kéo tham số, thấy khái niệm chuyển động — đăng nhập để mở.Drag the parameters and watch the concept move — sign in to open.

Tạo tài khoảnCreate an account

Bạn nắm chắc chưa?Check your understanding

Quiz câu thật từ ngân hàng đềReal exam questions from our question bank

Vài câu thật gắn đúng khái niệm này, chấm ngay kèm giải thích từng đáp án — hệ thống ghi nhớ bạn nắm tới đâu.A few real questions on exactly this concept, graded instantly with an explanation for every choice — the system remembers how well you know it.

Tạo tài khoảnCreate an account

Học tiếp từ đâyKeep learning

Bài học chứa thuật ngữ nàyLesson that uses this termCác loại liên kết hóa họcCấu trúc phân tử & ion · khoácourse AP Chemistry

Bài học chứa thuật ngữ nàyLesson that uses this termGiới thiệu cân bằng hòa tanCân bằng · khoácourse AP Chemistry

Cần trướcLearn firstliên kết cộng hoá trị cho nhậncoordinate covalent bond (sắp có)(coming soon)phối tửligand (sắp có)(coming soon)

Dẫn tớiLeads tochuẩn độtitration

Liên quanRelatedphức chelatechelate (sắp có)(coming soon)EDTAEDTA (sắp có)(coming soon)

Mục tiêu và lộ trình unit ai cũng xem được — làm bài tập và lưu tiến độ thì cần đăng nhập.Anyone can view a unit's goals and roadmap — sign in to do the exercises and save your progress.

Hay nhầm vớiOften confused with

Thuật ngữTermKhác nhau ở đâuHow they differHay nhầm khiMixed up when

ion đa nguyên tử (polyatomic ion)polyatomic ion

Khác nhau ở đâuHow they differIon phức có kim loại trung tâm liên kết với phối tử bằng liên kết cho nhận. Ion đa nguyên tử chỉ là nhóm nguyên tử mang điện tích, không cần kim loại hay liên kết cho nhận.

Hay nhầm khiMixed up whenĐề cho công thức như [Cu(NH₃)₄]²⁺ rồi hỏi đây là ion phức hay ion đa nguyên tử thường gặp như SO₄²⁻

Cùng chủ đềSame topic

Nguồn tham khảoReferences

[1]Chemistry The Central Science in SI Units 15th Expanded Global Edition. tr. 19, 796, 847.