Cho các quá trình tạo phức chất bất diện sau:

$$F{e}^{3+}(aq)+6H_{2}O(l)\to [Fe(O{H}_2{)}_6{]}^{3+}(aq)(I)$$

$$[Fe(O{H}_2{)}_6{]}^{3+}(aq)+SC{N}^{-}(aq)\rightleftharpoons [Fe(O{H}_2{)}_5(SCN){]}^{2+}(aq)+H_{2}O(l)K_C=1,4.10^2(II)$$

$$[Fe(O{H}_2{)}_6{]}^{3+}(aq)+F^{-}(l)\rightleftharpoons [Fe(O{H}_2{)}_{5}F{]}^{2+}(aq)+H_{2}O(l)K_C=2,0.10^5(III)$$

Biết dung dịch $[Fe(O{H}_2{)}_6{]}^{3+}$ có màu vàng nâu, dung dịch $[Fe(O{H}_2{)}_5(SCN){]}^{2+}$ có màu đỏ, dung dịch $[Fe(O{H}_2{)}_{5}F{]}^{2+}$ và các anion SCN⁻, F⁻ đều không có màu.
Cho các phát biểu:

(AI giải đề cho tôi)
Câu 4 (Phần II) — các phát biểu về phức chất của Fe³⁺:

a) SAI. Khi hòa tan FeCl₃ trong nước, Fe³⁺ gần như hoàn toàn bị hydrat hóa tạo phức aqua [Fe(OH₂)₆]³⁺ (quá trình I). Do đó dung dịch chứa chủ yếu là phức [Fe(OH₂)₆]³⁺ chứ không còn 'lượng lớn cation Fe³⁺ tự do'; nồng độ Fe³⁺ tự do rất nhỏ.

b) SAI. Hằng số cân bằng của quá trình (III) là K_C = 2,0·10⁵ lớn hơn nhiều so với K_C = 1,4·10² của quá trình (II). Điều này cho thấy F⁻ thay thế phối tử H₂O trong [Fe(OH₂)₆]³⁺ dễ hơn SCN⁻, tức phát biểu nói ngược lại thực tế.

c) ĐÚNG. Dung dịch ở quá trình (III) vẫn chứa một lượng [Fe(OH₂)₆]³⁺ (cân bằng (III) là thuận nghịch). Khi thêm từ từ dung dịch KSCN, SCN⁻ sẽ thay thế H₂O tạo phức [Fe(OH₂)₅(SCN)]²⁺ có màu đỏ (K_C = 1,4·10² > 1 nên phản ứng xảy ra), do đó dung dịch sẽ có màu đỏ.

d) ĐÚNG. Trong cả ba quá trình, mỗi phối tử (phân tử H₂O, anion SCN⁻ hay anion F⁻) đều là phối tử đơn đỉnh, sử dụng đúng 1 cặp electron hoá trị (cặp electron tự do trên O của H₂O, trên S của SCN⁻, trên F của F⁻) để cho vào orbital trống của Fe³⁺ tạo liên kết phối trí — số cặp electron cho vào như nhau.
a) (AI giải đề cho tôi)
Fe³⁺ trong nước gần như hoàn toàn tạo phức aqua [Fe(OH₂)₆]³⁺, không còn lượng lớn cation Fe³⁺ tự do.
b) (AI giải đề cho tôi)
K_C(III) = 2,0·10⁵ > K_C(II) = 1,4·10² nên F⁻ thay thế H₂O dễ hơn SCN⁻, phát biểu nói ngược.
c) (AI giải đề cho tôi)
Dung dịch (III) còn chứa [Fe(OH₂)₆]³⁺; thêm SCN⁻ tạo phức [Fe(OH₂)₅(SCN)]²⁺ màu đỏ nên dung dịch có màu.
d) (AI giải đề cho tôi)
Mỗi phối tử H₂O, SCN⁻, F⁻ đều dùng 1 cặp electron hoá trị cho vào orbital trống của Fe³⁺.