КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Ионы водорода (их поставляет в раствор азотная кислота) связывают молекулы аммиака
NH3 + H+ ⇄ NH4+
и выводят их из сферы реакции, в результате чего новые ионы [Аg(NН3)2]+ подвергаются диссоциации (для восстановления равновесия), в растворе увеличивается концентрация Аg+. А поскольку там имеются хлорид-ионы, то произведение концентраций свободных ионов Аg+ и Сl‾ превышает ПРAgCl: [Аg+]×[Сl‾]>ПРAgCl – и АgСl выпадает в осадок. Суммарно весь процесс можно записать так:
[Аg(NН3)2]Сl + НNО3 = АgСl + 2NН4NO3
или в ионно-молекулярном виде:
[Ag(NH3)2]+ + Cl‾ + 2H+ = AgCl↓ + 2NH4+.
Разрушение комплекса может произойти и в результате образования какого-либо более прочного комплекса, т. е. обладающего меньшей Кнест:
[Аg(NН3)2]Сl + 2KCN = K[Аg(CN)2] + KСl + 2NH3
или:
[Аg(NН3)2]+ + 2CN– = [Аg(CN)2]– + 2NH3,
а также в результате окислительно-восстановительных реакций, например:
2K2[Ni(СN)4] + Вг2 + 6КОН = 2Ni(ОН)3↓ + 2КВг + 8KCN.
Сульфиды большинства переходных металлов (за исключением хрома) имеют очень малую растворимость, поэтому многие комплексные ионы разрушаются при добавлении в раствор иона S2‾.
Большое значение комплексным соединениям придавал Д. И. Менделеев. Можно сказать, что наука о комплексных соединениях развилась из химической теории растворов Менделеева, так как уже из этой теории вытекали представления о существовании подобных соединений и их важности.
Большая заслуга в развитии учения о комплексных соединениях принадлежит Л. А. Чугаеву, который выполнил ряд классических исследований по комплексным соединениям Рt, Оs и других металлов. Чугаев получил комплексные соединения, где лигандами являются органические вещества, и применил их в аналитической химии. В 1905 г. им была открыта очень чувствительная качественная реакция на Ni2+ с помощью диметилглиоксима (реакция Чугаева). Соединения Ni2+ с диметилглиоксимом образуют осадок характерного ало-красного цвета.
Для комплексных соединений характерно явление изомерии – существование веществ одинакового состава, но отличающихся по строению и, следовательно, по свойствам.
Номенклатура комплексных соединений. Для составления названия комплексного соединения используются правила систематической (международной) номенклатуры.
Если соединение состоит из комплексного иона и одного или нескольких ионов внешней сферы, т. е. является комплексной солью, то первым в именительном падеже называют анион, а затем в родительном падеже – катион. При названии комплексного иона сначала указываются лиганды, затем комплексообразователь. Для обозначения нейтральных лигандов – молекул аммиака и воды – применяют термины аммин (его называют первым) и аква (называют после аммиака) соответственно. К названию анионных лигандов прибавляют окончание «о», например циано- (СN‾), нитро- (NО2‾), хлоро- (Сl‾), гидроксо- (ОН‾), гидридо- (Н‾), оксо- (О2‾), тио- (S2‾), родано- или тиоцианато- (SСN‾), оксалато- (С2О42‾) и т. д. Число одинаковых лигандов, если их больше одного, указывают греческими числительными: 2 – ди, 3 – три, 4 – тетра, 5 – пента, 6 – гекса. Наконец, следует название комплексообразователя: в комплексном анионе к корню латинского названия элемента прибавляют суффикс -ат; в комплексном катионе дается русское название элемента. В скобках римской цифрой показывают его валентность, численно равную степени окисления. Например:
[Аg(NН3)2]Сl – хлорид диамминсеребра (I); [Сu(NН3)4]SO4 – сульфат тетраамминмеди (II); [РtС1(NН3)5]Сl3 – хлорид пентаамминхлороплатины (IV); К[Аg(СN)2] – дицианоаргентат (I) калия; K4[Fе(СN)6] – гексацианоферрат (II) калия; NН4[Сr(SCN)4(NН3)2] – диамминтетрароданохромат (Ш) аммония.
Название нейтральных комплексов (неэлектролитов) составляется из названий лигандов (в указанной выше последовательности) и обычных русских названий центральных атомов в именительном падеже. Например:
[РtСl4(NН3)2] – диамминтетрахлороплатина (II); [Со(NO2)3(NН3)3] – триамминтринитрокобальт (Ш).
Многие названия комплексных соединений получаются весьма длинными. Поэтому часто параллельно с ними применяются и другие названия. Например, К2[РtСl6] – хлорплатинат калия; К2[PtСl4] – хлорплатинит калия; К3[Fе(СN)6] – феррицианид калия, [Рt(NН3)5С1]С13 – соль Чугаева и т. д.
Экспериментальная часть
Опыт 1. Образование гидроксокомплексов некоторых металлов
В три пробирки внесите по ~1 мл растворов солей: в первую – А13+, во вторую – Zn2+, в третью – Сг3+, и прибавьте в каждую несколько капель раствора щелочи. Образующиеся осадки растворите в избытке раствора щелочи. Образуются комплексные гидроксосоли, содержащие ионы [А1(ОН)4(Н2О)2]‾, [Zn(ОН)4]2‾, [Сr(ОН)6]3‾.
Вопросы и задания
1. Опишите и объясните наблюдаемое.
2. Напишите уравнения протекающих реакций в молекулярной и ионно-молекулярной формах.
3. Назовите образующиеся комплексные гидроксосоли по систематической номенклатуре.
Опыт 2. Образование комплексного соединения никеля (II)
К ~1 мл раствора хлорида или сульфата никеля (II) в пробирке добавьте 1-2 капли 2 моль/л раствора щелочи (обратите внимание на образование осадка и его цвет), а затем по каплям – концентрированный раствор аммиака. Отметьте цвет полученного раствора после того, как в нем исчезнут следы мути.
Координационное число никеля (II) в образующемся комплексном соединении равно шести.
Вопросы и задания
1. Опишите и объясните наблюдаемое.
2. Напишите уравнения протекающих реакций в молекулярной и ионно-молекулярной формах.
3. Назовите образующееся комплексное соединение никеля (II) по систематической номенклатуре.
4. Какое основание – Ni(OH)2 или комплексное [Ni(NH3)6](OH)2 – является более сильным электролитом и почему?
Опыт 3. Образование комплексного соединения ртути (II)
Проделайте предварительный опыт: налейте в две пробирки по ~1 мл раствора нитрата ртути (II) и прибавьте в одну из них 1-2 капли раствора щелочи, а в другую – столько же раствора сероводородной воды. Отметьте цвет образующихся малорастворимых соединений НgО (продукт распада Нg(ОН)2) и НgS.
В пробирку с ~1 мл раствора нитрата ртути (II) добавьте по каплям раствор иодида калия. Отметьте цвет образующегося осадка и его последующее растворение после добавления избытка раствора иодида калия. Координационное число ртути (II) в образующемся комплексе равно 4. Раствор с полученным комплексным соединением ртути (П), содержащий избыток иодида калия, разделите на две части. К одной из них добавьте несколько капель раствора щелочи, а к другой – сероводородной воды. Что наблюдается? Объясните полученные результаты, принимая, что произведение растворимости Нg(ОН)2 – величина порядка 10‾26, а ПР(НgS) = 1,4∙10‾45.
Вопросы и задания
1. Опишите и объясните наблюдаемое.
2. Напишите уравнения протекающих реакций в молекулярной и ионно-молекулярной формах.
3. Назовите образующееся комплексное соединение ртути (II) по систематической номенклатуре.
Опыт 4. Образование комплексного соединения серебра
В пробирку к ~1 мл раствора нитрата серебра прибавьте 1-2 капли 2 моль/л раствора соляной кислоты или раствора хлорида натрия. Отцентрифугируйте осадок, слейте фильтрат. К осадку прибавьте по каплям раствор тиосульфата натрия Na2S2О3 до полного его растворения. Координационное число иона серебра в образующемся комплексе равно двум.
Вопросы и задания
1. Опишите и объясните наблюдаемое.
2. Напишите уравнения протекающих реакций в молекулярной и ионно-молекулярной формах.
3. Назовите образующееся комплексное соединение серебра по систематической номенклатуре.
4. Пользуясь правилом произведения растворимости, объясните растворение хлорида серебра в избытке
тиосульфата натрия.
Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 117; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав |