Phức [Co(NH₃)₆]³⁺ (d⁶, bền) thay thế 2 ligand NH₃ bằng 2 ligand H₂O tạo [Co(NH₃)₄(H₂O)₂]³⁺. a) Dự đoán ảnh hưởng lên λmax trong phổ UV–Vis (dựa trên lý thuyết trường phối tử) và giải thích. b) Nếu đo đ...

Để giải quyết bài toán này, chúng ta sẽ phân tích từng phần một. ### a) Dự đoán ảnh hưởng lên λmax trong phổ UV-Vis và giải thích Phức [Co(NH₃)₆]³⁺ là phức có cấu trúc octahedral với các ligand NH₃, là những ligand mạnh. Khi chúng ta thay thế 2 ligand NH₃ bằng 2 ligand H₂O, chúng ta sẽ có phức [Co(NH₃)₄(H₂O)₂]³⁺. Ligand NH₃ là một ligand mạnh hơn H₂O. Khi thay thế NH₃ bằng H₂O, môi trường phối trí xung quanh ion Co³⁺ sẽ yếu đi, điều này dẫn đến sự giảm năng lượng phân cực của các quỹ đạo d. Sự giảm này sẽ dẫn đến sự giảm khoảng cách giữa các mức năng lượng d, từ đó ảnh hưởng đến λmax trong phổ UV-Vis. Theo lý thuyết trường phối tử, sự thay đổi trong năng lượng của các mức d sẽ làm thay đổi λmax. Cụ thể, khi thay thế NH₃ bằng H₂O, λmax sẽ tăng (tức là chuyển dịch về vùng bước sóng dài hơn) do giảm năng lượng của vùng chuyển tiếp d-d, vì sự tương tác giữa ion Co³⁺ và ligand yếu hơn (H₂O). **Kết luận:** λmax sẽ tăng (dịch về vùng bước sóng dài hơn) khi thay thế NH₃ bằng H₂O. ### b) Mô tả cách xác định hằng số cân bằng liên hợp K của phản ứng thay ligand Để xác định hằng số cân bằng K của phản ứng thay ligand, ta có thể thực hiện phản ứng từng bước và đo cường độ hấp thụ UV-Vis tại mỗi bước. Phản ứng có thể được viết như sau: 1. Bước 1: \[ [Co(NH₃)₆]^{3+} + H₂O \rightleftharpoons [Co(NH₃)₅(H₂O)]^{3+} + NH₃ \] 2. Bước 2: \[ [Co(NH₃)₅(H₂O)]^{3+} + H₂O \rightleftharpoons [Co(NH₃)₄(H₂O)₂]^{3+} + NH₃ \] Để tính toán hằng số cân bằng K cho từng bước, ta có thể sử dụng biểu thức sau: \[ K_1 = \frac{[Co(NH₃)₅(H₂O)]^{3+}}{[Co(NH₃)₆]^{3+} \cdot [NH₃]} \] \[ K_2 = \frac{[Co(NH₃)₄(H₂O)₂]^{3+}}{[Co(NH₃)₅(H₂O)]^{3+} \cdot [NH₃]} \] Sau khi đo được cường độ hấp thụ của từng phức trong suốt quá trình thay thế, chúng ta có thể xác định nồng độ của từng phức và từ đó tính toán giá trị của hằng số K từ các biểu thức trên. **Kết luận:** Để xác định hằng số cân bằng K, cần theo dõi sự thay đổi cường độ hấp thụ của các phức trong suốt quá trình thay thế ligand và sử dụng các biểu thức K như đã trình bày.