Các thí nghiệm minh họa quá trình hình thành phức chất trong dung dịch

Tổng hợp các thí nghiệm điển hình để tạo thành phức chất trong dung dịch, thường gặp trong chương trình Hóa học lớp 12
I. Thí nghiệm sự hình thành phức chất của ion kim loại chuyển tiếp trong dung dịch
Thí nghiệm 1: Thí nghiệm tạo thành cation [Cu(NH3)4]2+
Dụng cụ: Ống nghiệm, ống hút nhỏ giọt.
Hóa chất: dung dịch copper(II) sulfate 0,5 M; dung dịch ammmonia 8%.
Cách tiến hành - hiện tượng – giải thích:
Cách tiến hành:Cho vào ống nghiệm khoảng 1 mL dung dịch CuSO4. Nhỏ từ từ từng giọt dung dịch ammonia vào ống nghiệm, quan sát hiện tượng.
Hiện tượng: Thấy xuất hiện kết tủa màu xanh nhạt.
Giải thích, phương trình hoá học: Khi nhỏ thêm vài giọt dung dịch NH3 sẽ sinh ra kết tủa Cu(OH)2 màu xanh nhạt.
CuSO4 + 2NH3 + 2H2O → Cu(OH)2+ (NH4)2SO4
Cách tiến hành:Tiếp tục nhỏ thêm dung dịch ammonia và lắc ống nghiệm cho đến khi tạo thành dung dịch trong suốt.
Hiện tượng:Kết tủa tan, tạo thành dung dịch màu xanh lam.
Giải thích, phương trình hoá học:Ở quá trình này, kết tủa tan tạo thành phức chất [Cu(NH3)4(H2O)2]2+ (hay viết gọn [Cu(NH3)4]2+ ) đã được hình thành.
Cu(OH)2 + 4NH3 → [Cu(NH3)4]2+ + 2OH–
Thí nghiệm 2: Phản ứng tạo thành anion [CuCl4]2-
Dụng cụ: ống nghiệm, ống hút nhỏ giọt.
Hóa chất: dung dịch copper (II) sufate 0,5 M; dung dịch Hydrochloric acid đặc.
Tiến hành:
Cho vào ống nghiệm khoảng 0,5 ml dung dịch CuSO4. Thêm dần vào ống nghiệm khoảng 2 ml dung dịch HCl đặc, lắc ống nghiệm, quan sát hiện tượng.
Hiện tượng: Dung dịch chuyển từ màu xanh sang xanh lá, cuối cùng là màu vàng.
Phương trình hoá học: CuSO4 + 4HCl → H2[CuCl4] + H2SO4
II. Thí nghiệm tạo phức chất hóa 12 – có màu sắc đặc trưng
1. Phức chất đồng (II) với amoniac
Phương trình:
[Cu(H₂O)₆]²⁺+4NH₃⇌[Cu(NH₃)₄]²⁺+6H₂O
Hiện tượng:
Dung dịch xanh lam → chuyển thành màu xanh đậm (xanh tím)
Mục đích: Biểu diễn sự tạo phức giữa ion Cu²⁺ và NH₃
2. Phức chất sắt (III) với ion thiocyanat (SCN⁻)
Phương trình:
Fe³⁺+SCN⁻⇌[FeSCN]²⁺
Hiện tượng: Dung dịch chuyển sang màu đỏ máu
Ứng dụng: Nhận biết ion Fe³⁺, dùng trong chuẩn độ
3. Phức chất kẽm (II) với NH₃
Phương trình:
Zn²⁺+4NH₃⇌[Zn(NH₃)₄]²⁺
Hiện tượng: Dung dịch trong suốt, không màu → vẫn không màu nhưng tan kết tủa Zn(OH)₂
4. Phức chất bạc (I) với ion amoni
Phương trình:
Ag⁺+2NH₃⇌[Ag(NH₃)₂]⁺
Hiện tượng: Kết tủa Ag₂O tan tạo dung dịch trong suốt
Ứng dụng: Phản ứng tráng bạc (dùng cho anđehit)
5. Phức chất crom (III) với ligand NH₃ hoặc H₂O
Phức chất thay đổi màu: từ lục xám sang lục lam, tùy theo môi trường và ligand
6. Phức chất niken (II) với dimetylglyoxim
Hiện tượng: kết tủa đỏ tươi đặc trưng → dùng trong phân tích định lượng ion Ni²⁺