3. Комплексные соединения

3.1 Вопросы и упражнения

1. Какие соединения называются комплексными? Покажите их строение с точки зрения координационной теории.

2. Какие элементы служат комплексообразователями? Укажите их местоположение в таблице периодической системы Д.И. Менделеева.

3. Какие группы ионов или молекул служат лигандами? Что такое координационное число?

4. На основании данных, приведенных в таблице 1:

№ п/п	Комплексо- образователь	Координ. число	Лиганды	Ионы внешней сферы	Формула	Название
1	Co3+	6	NO2-	Na+
2	Hg2+	4	CN-	NH4+
3	Al3+	4	OH-	K+
4	Cu+	2	CNS-	K+
5	Au3+	4	Cl-	Na+
6	Zn2+	4	NH3	NO3-
7	Hg2+	4	I-	NH4+
8	Co2+	4	CNS-	K+
9	Cd2+	4	NH3	NO2-
10	Ni3+	6	NH3	SO42-
11	Pt4+	6	I-	NH4+
12	Cr3+	6	H2O	Cl-
13	Ag+	2	NH3	SO42-
14	Ag+	2	CN-	K+
15	Hg2+	4	NH3	Cl-

а) составьте формулы комплексных соединений;

б) напишите уравнения реакций диссоциации соединений;

в) назовите комплексные соединения;

г) для последних двух соединений составьте уравнения реакций их получения.

5. Составьте координационные формулы следующих комплексных соединений:

а) PtCl₄  6NH₃; PtCl₄  4NH₃; PtCl₄  2NH₃; (к.ч.Pt⁴⁺ = 6);

б) CoCl₃  6NH₃; CoCl₃  5NH₃; CoCl₃  4NH₃ (к.ч. Co³⁺ = 6);

в) AgCl  2NH₃; AgCN  KCN; AgNO₂  NaNO₂ (к.ч.Ag⁺ = 2);

г) 3NaNO₂  Co(NO₂)₃; CoCl₃  3NH₃  2H₂O; 2KNO₂  NH₃  Co(NO₂)₆

(к.ч. Со³⁺ = 6)

д) PtCl₂  3NH₃; PtCl₂  NH₃  KCl; PtCl₂  2NH₃ (к.ч. Pt²⁺ = 4)

6. Составьте формулы комплексных соединений:

а) тетраиодмеркурат (II) калия; б) хлорид аквапентаамминкобальта (III);

в) дицианоаурат (I) калия.

Укажите координационные числа и комплексообразователи в соединениях.

7. Определите заряды (окислительные числа) комплексообразователей в комплексных солях:

K₂[PtCl₆] K₂[PtCl₄] K[AuCl₂] K₃[Fe(CN)₆]

K₄[Fe(CN)₆] [Pt(NH₃)₂]Cl₂ [Pt(NH₃)₄]Cl₄

8. Составьте молекулярное и ионное уравнения реакций между гидроксидом цинка и раствором аммиака, имея в виду, что образуется комплексное соединение цинка (значение координационного числа смотрите в таблице 1).

9. Составьте молекулярное и ионное уравнение реакции образования нерастворимой комплексной соли цинка из сульфата цинка и гексацианоферрата (II) калия.

10. Составьте выражения констант нестойкости комплексных ионов:

[Cd(CN)₄]^2- [Pt(NH₃)₄]²⁺ [Cu(CN)₄]^2- [Ag(S₂O₃)₂]^3-

11. Какой комплексный ион должен быть прочнее:

а) [Zn(NH₃)₄]²⁺ или [Cu(NH₃)₄]²⁺ б) [Zn(NH₃)₄]²⁺ или [Zn(CN)₄]^2-

в) [Co(NH₃)₄]²⁺ или [Co(NH₃)₆]³⁺ г) [Fe(CN)₆]^3- или [Fe(CN)₆]^4- ?

Ответ мотивируйте исходя из данных таблицы 2.

Комплексные ионы	Величины Кнест.	Комплексные ионы	Величины Кнест.
[Cu(NH3)4]2+	9,33  10-13	[Zn(NH3)4]2+	2,0  10-9
[Zn(CN)4]2-	1,01  10-19	[Co(NH3)4]2+	8,5  10-6
[Co(NH3)6]3+	6,2  10-36	[Fe(CN)6]3-	1,0  10-31
[Fe(CN)6]4-	1,0  10-24	[Ni(NH3)4]2+	1,3  10-8
[Ni(CN)4]2-	3,0  10-16	[Cu(CN)4]2-	5,0  10-14
[Cd(CN)4]2-	7,76  10-18	[Ag(S2O3)2]3-	3,47  10-14

12. При действии сернистого аммония на раствор [Ni(NH₃)₄]SO₄ образуется черный осадок NiS. Раствор K₂[Ni(CN)₄] с сернистым аммонием осадка не дает. Чем объясняется различие в действии сернистого аммония на растворы указанных комплексных солей?

К_нест. [Ni(NH₃)₄]²⁺ = 1,3 · 10^-8 ПРNiS = 1·10^-19

К_нест. [Ni(CN)₄]^2- = 3,0 · 10^-16

13. Составьте формулы семи комплексных соединений, в состав которых входят частицы: Cr³⁺, NH₃, K⁺, NO₂^-. (Значение координационного числа Cr³⁺ смотрите в таблице 1).

14. Напишите уравнения диссоциации солей в водном растворе:

а) К₃[Fe(CN)₆] и NH₄Fe(SO₄)₂;

б) K₄[Fe(CN)₆] и (NH₄)₂Fe(SO₄)₂

К каждой из них прилили раствор щелочи. В каком случае выпадает осадок гидроксида железа (III)? Напишите молекулярное и ионно-молекулярное уравнения реакции. Какие соединения называются двойными солями?