Giải Câu hỏi trang 49 Chuyên đề Hoá học 12

Lời giải

a) Vai trò của phức chất đối với sinh vật

Nhiều phức chất của ion kim loại chuyển tiếp giữ vai trò thiết yếu trong cơ thể sinh vật, đặc biệt là các phức chất có phối tử là vòng *porphyrin*:

- Hemoglobin (huyết sắc tố): là phức chất của ion $Fe^{2+}$ với phối tử vòng porphyrin, có trong hồng cầu. Hemoglobin có khả năng kết hợp thuận nghịch với phân tử $O_2$ nên đảm nhận vai trò vận chuyển oxygen từ phổi đến các mô và mang $CO_2$ trở lại phổi, duy trì hô hấp của cơ thể.
- Chlorophyll (diệp lục): là phức chất của ion $Mg^{2+}$ với phối tử vòng porphyrin, có trong lục lạp của thực vật. Diệp lục hấp thụ năng lượng ánh sáng và tham gia trực tiếp vào quá trình quang hợp, tổng hợp chất hữu cơ cho cây.
- Vitamin $B_{12}$ (cobalamin): là phức chất chứa ion $Co$, cần thiết cho quá trình tạo máu và hoạt động của hệ thần kinh.
- Nhiều enzyme trong cơ thể chứa ion kim loại ở dạng phức chất (ví dụ các enzyme chứa $Zn^{2+}$, $Fe$, $Cu$...), đóng vai trò xúc tác cho các phản ứng sinh hóa duy trì sự sống.

→ Phức chất tham gia vào các quá trình sống cơ bản: hô hấp (vận chuyển $O_2$), quang hợp, dự trữ và vận chuyển ion kim loại, xúc tác sinh học.

b) Ứng dụng của phức chất trong đời sống và sản xuất

- Trong y học: dùng làm thuốc chữa bệnh, điển hình là phức chất cisplatin $[PtCl_2(NH_3)_2]$ dùng điều trị ung thư; một số phức chất (như của chất tạo phức EDTA) dùng để giải độc kim loại nặng cho cơ thể.
- Trong hóa học phân tích: phức chất được dùng để nhận biết, tách và xác định hàm lượng ion kim loại (phản ứng tạo phức có màu đặc trưng; chuẩn độ tạo phức bằng EDTA để xác định độ cứng của nước...).
- Trong công nghiệp: ứng dụng trong mạ điện (mạ vàng, bạc, đồng từ dung dịch phức), tách và tinh chế kim loại (ví dụ tách vàng, bạc bằng phức xyanua), xử lý nước (làm mềm nước, loại bỏ ion kim loại nhờ chất tạo phức).
- Trong nông nghiệp: sản xuất phân bón vi lượng dạng phức chelate (ví dụ phức của $Fe$, $Zn$, $Cu$, $Mn$ với EDTA) giúp cây trồng hấp thụ nguyên tố vi lượng tốt hơn.
- Làm chất xúc tác cho nhiều quá trình tổng hợp hóa học trong công nghiệp; làm phẩm màu, chất nhuộm bền màu (nhiều chất màu là phức chất của ion kim loại).

→ Nhờ đặc tính đa dạng về màu sắc, khả năng tạo liên kết chọn lọc với ion kim loại và hoạt tính xúc tác, phức chất có ứng dụng rộng rãi trong y học, phân tích, công nghiệp và nông nghiệp.

Đáp số