30 đề thi học sinh giỏi môn hóa học lớp 10 & 11 của các trường chuyên khu vực duyên hải đồng bằng bắc bộ có đáp án

2.Cho các ion phức : [NiSe 4 ] 2- ; [ZnSe 4 ] 2- . Trên cơ sở thuyết lai hóa, hãy giải thích sự
hình thành liên kết trong các ion phức trên và cho biết từ tính của chúng. Biết rằng,
tương tác của các ion trung tâm với phối tử là tương tác mạnh.
Hướng dẫn giải:
1. a. Các phương trình phản ứng: (mỗi phương trình phản ứng 0,125đ)
F Fe 2+ + 6 CN - 4-
[Fe(CN)
6
]
(A)
4-
[Fe(CN)
6
]
+ 2 Fe 2+ Fe 2 [Fe(CN) 6 ] trắng
4-
3 [Fe(CN)
6
] + 4 Fe 3+ Fe 4 [Fe(CN) 6 ] 3 xanh đậm
5
4-
6
4-
[Fe(CN)
6
] + 4 Ag + Ag 4 [Fe(CN) 6 ] trắng
[Fe(CN) ] +
-
MnO + 8 H + Mn 2+ + 4 H 2 O + 5
3-
4
3-
2 [Fe(CN)
6
] + 3 Fe 2+ Fe 3 [Fe(CN) 6 ] 2 xanh
hoặc K + 3-
+ [Fe(CN)
6
] + Fe 2+ KFe[Fe(CN) 6 ] xanh
[Fe(CN) ]
3-
2 [Fe(CN)
6
] + Pb(OH)
2
+ 2 OH - 4-
2 [Fe(CN)
6
] + 2 H 2 O + PbO 2 nâu (F)
b. (0,5đ) Cấu hình electron của Fe 2+ là [Ar]3d 6 4s 0 4p 0 4d 0
6
3d 6 4s 0 4p 0 4d 0
Vì CN - là phối tử trường mạnh, do đó khi tạo phức với Fe 2+ , 4 electron độc thân trên
4 obitan 3d của Fe(II) bị ghép đôi, giải phóng 2 obitan 3d trống. Hai obitan này lai hóa
với 1 obitan 4s và 3 obitan 4p, tạo thành 6 obitan lai hóa d 2 sp 3 hướng về 6 đỉnh của hình
bát diện đều. Mỗi obitan lai hóa này xen phủ với một obitan tự do có hai electron của
CN - , tạo ra 6 liên kết cho nhận, hình thành phức
diện. Phức này nghịch từ vì có tổng spin bằng không:
CN - CN - CN - CN - CN - CN -
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
4-
[Fe(CN)
6
] lai hóa trong, có cấu trúc bát
d 2 sp 3