Tabla de Contenidos
Trong hóa học, phối tử là một nguyên tử, phân tử hoặc ion, có thể là đơn nguyên tử hoặc đa nguyên tử, tặng một cặp electron không dùng chung (cặp electron lỏng lẻo) để tạo thành liên kết cộng hóa trị lặn hoặc phối hợp với một nguyên tử trung hòa hoặc cation trung tâm . Do đó, hợp chất được hình thành thường được gọi là phức hợp phối hợp.
Tùy thuộc vào điện tích của phối tử và nguyên tử hoặc ion trung tâm, phức hợp tọa độ có thể có hoặc không có điện tích thuần. Nếu nó là trung tính, nó thường được coi là hợp chất phối trí , và nếu nó là ion thì nó được gọi là ion phức . Ngoài ra, bất kỳ loại muối nào được hình thành bởi một ion phức tạp có phản ứng thích hợp đều được gọi là “muối phức tạp” .
Phối tử có thể có cấu trúc và thành phần rất đa dạng. Tuy nhiên, mọi phối tử phải có ít nhất một nguyên tử có sẵn một cặp electron hóa trị tự do hoặc không dùng chung để hình thành liên kết phối hợp. Nguyên tử này (hoặc những nguyên tử này, vì một số phối tử có nhiều hơn một) được gọi là nguyên tử cho vì nó là nguyên tử đóng góp các electron của liên kết cộng hóa trị lặn.
Phối tử như căn cứ Lewis
Như có thể thấy từ định nghĩa của chúng, các phối tử thực sự là các bazơ Lewis , vì chúng là những loại giàu điện tử sở hữu các cặp điện tử đơn độc và có khả năng tặng các điện tử đơn độc cho axit Lewis. Vì lý do này, các phản ứng hóa học giữa phối tử và nguyên tử trung tâm (hầu như luôn luôn là nguyên tố kim loại) hoặc cation không gì khác hơn là phản ứng axit-bazơ.
phân loại phối tử
Như trong nhiều trường hợp, có một số cách để phân loại phối tử. Các tiêu chí được sử dụng nhiều nhất là:
- Số nguyên tử tạo nên chúng.
- Điện tích.
- Số nguyên tử cho cặp electron.
- Tùy thuộc vào loại quỹ đạo nguyên tử hoặc phân tử mà các electron được tặng được tìm thấy.
Phân loại theo số lượng nguyên tử cấu tạo nên
phối tử đơn nguyên tử
Như tên gọi của chúng, chúng là những chất chỉ được hình thành bởi một nguyên tử. Đây thường là các anion đơn nguyên tử như ion florua (F – ) hoặc clorua (Cl – ) .
phối tử đa nguyên tử
Chúng là những phối tử được hình thành bởi hai hoặc nhiều nguyên tử. Cho đến nay, chúng là phổ biến nhất và bao gồm các phối tử như phân tử nước (H 2 O), oxy phân tử (O 2 ), ion hydroxit (OH – ), v.v.
Phân loại theo điện tích
phối tử trung tính
Chúng là những phối tử không có điện tích ròng. Đó là, chúng là những loài phân tử có các nhóm có nguyên tử như O, N, S, P hoặc một số halogen.
Ví dụ về phối tử trung tính
| Nước ( H2O ) | Amoniac ( NH3 ) | Các ête (RO-R’) | Amin (R 3 N) |
| Phốt phát (PH 3 ) | Thioethers (RS-R’) | Carbon monoxide hoặc carbonyl (CO) |
Phối tử anion hoặc tích điện âm
Nhiều phối tử là các nhóm có quá nhiều electron và do đó có điện tích âm. Các anion này là các phối tử rất phổ biến và được đặc trưng bởi thường có điện tích âm trên một nguyên tử có độ âm điện rất lớn như O, N hoặc halogen, nguyên tử này lại là nguyên tử cho. Chúng có thể có một hoặc nhiều điện tích âm.
Ví dụ về phối tử anion hoặc tích điện âm
| Ion clorua (Cl – ) | Ion florua (F – ) | Ion bromua (Br – ) | Ion iotua (I – ) |
| Ion hiđroxit (OH – ) | Ion xyanua (CN – ) | Ion cacbonat (CO 3 2- ) | Alkoxit (RO – ) |
Phân loại theo số nguyên tử cho cặp electron (hapticity)
Một số phối tử chỉ có thể liên kết với tâm kim loại thông qua một liên kết tọa độ, trong khi những phối tử khác thông qua 2 hoặc nhiều hơn. Điều này làm phát sinh các loại phối tử sau:
phối tử đơn sắc
Chúng là những phối tử chỉ có nguyên tử cho nên chỉ có thể tạo liên kết cộng hóa trị phối trí với tâm kim loại.
Ví dụ về phối tử monodentate
| Nước ( H2O ) | Amoniac ( NH3 ) | Các ête (RO-R’) | Ion clorua (Cl-) |
| Phốt phát (PH 3 ) | Thioethers (RS-R’) | Amin (R 3 N) | Ion hiđroxit (OH-) |
Phối tử nhiều răng cưa hoặc tác nhân tạo phức
Nhiều phối tử có nhiều hơn một nguyên tử cho và cấu trúc của chúng cho phép phối tử liên kết với tâm kim loại bằng nhiều hơn một liên kết tọa độ. Trong cấu trúc cuối cùng, phối tử bao quanh nguyên tử trung tâm giống như một cái miệng cắn vào nó, với các nguyên tử cho hoạt động giống như răng (do đó có tên là polydentate). Các phức chất được hình thành do sự kết hợp của phối tử nhiều răng với tâm kim loại được gọi là chelate, vì vậy phối tử còn được gọi là tác nhân chelate (chất tạo chelate).
Một số tác nhân tạo phức có hai nguyên tử cho, trong trường hợp đó chúng được gọi là phối tử hai phía (tiền tố bi- có nghĩa là 2).
Những chất có ba nguyên tử cho được gọi là phối tử tridentate, những chất có bốn tetradentate, v.v.
Ví dụ về phối tử nhiều răng
| Ethylenediamine (H 2 N-CH 2 -CH 2 -NH 2 ) | axit ethylenediaminetetraacetic (EDTA) | Vòng heme porphyrin trong huyết sắc tố | ête vương miện |
phối tử hai bên
Đây là những phối tử có hai hoặc nhiều nguyên tử cho nhưng cấu trúc của chúng không cho phép đồng thời cả hai nguyên tử được gắn vào cùng một tâm kim loại. Trong những trường hợp này, hai phức chất khác nhau có thể được hình thành với cùng một tâm kim loại tùy thuộc vào “mặt” nào của phối tử liên kết với kim loại. Trong những trường hợp này, cùng một phối tử được đặt các tên khác nhau tùy thuộc vào nguyên tử nào là nguyên tử cho thực sự.
Ví dụ về phối tử Ambidentate
| Ion xyanua hoặc phối tử xyanua với C là chất cho (–CN – ) | Ion isocyanua hoặc phối tử isocyan với N là chất cho (–NC – ) | Ion thiocyanat hoặc phối tử thiocyanat với S là chất cho (–SCN – ) |
| Ion isothiocyanate hoặc phối tử isothiocyan với N là chất cho (–NCS – ) | Nitro với N là chất cho (–NO 2 – ) | Nitrit với O là chất cho (–ONO – ) |
phối tử bắc cầu
Cuối cùng, chúng ta có các phối tử có thể đồng thời liên kết với nhiều hơn một tâm kim loại, thông qua hai nguyên tử cho riêng biệt hoặc thông qua cùng một nguyên tử cho khi nó có nhiều hơn một cặp electron không dùng chung. Trường hợp cuối cùng này đặc biệt phổ biến ở các phối tử có O, S hoặc một số nguyên tử halogen, hoặc trong trường hợp amit có nitơ âm với hai cặp electron tự do.
Bằng cách liên kết đồng thời với hai kim loại, các phối tử này tạo thành cầu nối giữa hai trung tâm và đó là nguồn gốc của tên gọi của chúng.
Ví dụ về phối tử bắc cầu
| Ion hiđroxit (OH – ) | Ion oxit (O 2 2- ) | Ion amiđo (NH 2 2- ) |
| Ion xyanua (CN – ) | Carbon monoxide hoặc carbonyl (CO) | Ion clorua (Cl – ) |
Phân loại theo loại quỹ đạo nguyên tử hoặc phân tử liên quan
Phối tử tài trợ σ (sigma)
Bạn là các phối tử chỉ có một cặp electron tự do và tặng nó thông qua liên kết cộng hóa trị σ. Chúng thường ổn định các cation với trạng thái oxy hóa thấp . Ví dụ về các phối tử này là amoniac và amin.
Phối tử tài trợ π (pi)
Các phối tử này liên kết với tâm kim loại thông qua đám mây điện tử π. Chúng bao gồm olefin và chất thơm.
phối tử cho σ và π
Chúng là các phối tử có các nguyên tố có độ âm điện lớn và mật độ điện tử cao, nghĩa là chúng là các bazơ Lewis cứng. Bằng cách liên kết với tâm kim loại, chúng có thể ổn định trạng thái oxy hóa cao trong đó kim loại có tất cả hoặc hầu hết các quỹ đạo d của nó trống, cho phép phối tử tặng mật độ electron thông qua cả liên kết π và σ. Ví dụ điển hình là các halogen.
Người giới thiệu
Alonso, D. (sf). Các loại phối tử và phức chất . viết nguệch ngoạc. https://es.scribd.com/document/231066058/Types-of-Ligands-and-Complexes
Chang, R. (2021). Hóa học ( tái bản lần thứ 11 .). GIÁO DỤC MCGRAW HILL.
Cotton, AF, & Wilkinson, G. (2006). Hóa học vô cơ nâng cao/ Hóa học vô cơ nâng cao (Tra ed.). xe limousine.
Cầu dây chằng . (nd). Hmông.es. https://hmong.es/wiki/Bridging_ligand
Phối tử – EcuRed . (nd). ecuRed. https://www.ecured.cu/Ligandos
Zaragoza, JR (2013). Hướng dẫn II thực hành Hóa vô cơ. Đại học Complutense Madrid. http://147.96.70.122/Manual_de_Practicas_II/home.html?iv_6_complejos_compuestos_de_c.htm
