Лабораторное занятие №4
КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ.
СВОЙСТВА СОЕДИНЕНИЙ d ЭЛЕМЕНТОВ
ОПЫТ 1. Диссоциация комплексных и двойных солей
Качественная реакция иона Fе3+: Fе 3+ + 3SCN- = Fе(SCN)3 (красный).
В растворе какой соли – NH4Fe(SO4)2 или К3Fе(СN)6 – обнаружен ион Fе3+?
…………………………………………………………………………………………….
Исходя из этого, напишите уравнения диссоциации солей:
NН4Fe(SO4)2
К3Fе(СN)6
Какая из них комплексная, какая двойная? (В комплексной соли выделите комплексный ион квадратными скобками.)………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
Диссоциация комплексного иона: …………………………………………………….
Константа нестойкости: Кн=
ОПЫТ 2. Получение и разрушение комплексного иона [Аg(NH3)2]+
Получение осадка хлорида серебра:
Молекулярное уравнение: ... АgNО3 + .. .NаСl = ……………………….
Ионно-молекулярное уравнение: ……………………………..
Получение комплексного соединения:
Молекулярное уравнение: ... АgСl↓ + …..NН3 = ………………………..
Ионно-молекулярное уравнение: ………………………………….
Схема разрушения комплексного иона:
[Аg(NН3)2]+
Аg+
+ 2NН3
(1) + `` +
S2- Н+
↓(3) ↓(2)
Аg2S↓ NН4+
За счет процесса (2) уменьшается концентрация лиганда NH3, что по принципу Ле Шателье приводит к смещению равновесия (1) вправо, т.е. к разрушению комплексного иона. За счет процесса (3) уменьшается концентрация комплексообразователя Аg+, что приводит к аналогичному результату.
Элементы теории, примеры зачетных задач
Пример 13. Составьте формулы соли с комплексным анионом и соли с комплексным катионом из следующих ионов и молекул: Nа+; Сd2+; СN-; NН3; Сl-. Координационное число комплексообразоватсля равно 4. Напишите уравнения диссоциации каждой из этих солей и каждого из комплексных ионов. Приведите выражения для констант нестойкости комплексных ионов.
Решение
Наиболее сильными комплексообразователями являются катионы d-элементов. Таковым из приведенного перечня является катион Сd2+. Комплексный ион состоит из комплексообразователя и лигандов. Чтобы образовался комплексный анион, лигандьх должны быть анионами. Это анионы СN-, образующие более прочные комплексы, чем Сl-. Число лигандов, связанных с комплексообразователем, равно координационному числу. Формула комплексного аниона [Сd(СN)4]2- (Заряд комплексного иона равен сумме зарядов комплексообразователя и лигандов: +2 + 4•(-1) = -2.) Ионы внешней сферы должны быть катионами с суммарным зарядом +2. Это два иона Nа+ Формула комплексного соединения Nа2[Сd(СN)4]. Диссоциация комплексного соединения происходит по типу сильного электролита, т.е. нацело и необратимо, на ионы внешней сферы и комплексный ион: Nа2[Сd(СN)4] = 2Nа++ [Сd(СN4]2-.
Диссоциация комплексного иона происходит в очень незначительной степени, по типу слабых электролитов» обратимо на комплексообразователь и лиганды: [Сd(СN)4]2- <=> Сd2++ 4СN- Константа нестойкости является константой диссоциации комплексного иона. Она равна: Кн = [Сd2+][СN-]4/[[Сd(СN)4]2-].
Чтобы образовался комплексный катион, лиганды должны быть нейтральными молекулами. Таковыми из приведенного перечня являются молекулы аммиака NН3. Формула комплексного соединения [Сd(NН3)4]Сl2. Уравнение диссоциации комплексного соединения: [Сd(NН3)4]Сl2= [Сd(NН3)4]2+ + 2Сl-.
Диссоциация комплексного иона: [Сd(NН3)4]2+<=> Сd2++ 4NН3
Константа нестойкости: Кн = [Сd2+][ NН3]4/[[Сd(NН3)4]2+].
Молекулярное уравнение: ... [Аg(NН3)2]Сl + ...HNO3= ………………………………..
Ионно-молекулярное уравнение:……………………………………………………….
Молекулярное уравнение: ... [Аg(NН3)2]Сl + ...Na2S = ………………………………..
Ионно-молекулярное уравнение:……………………………………………………….
В каком ионе, [Аg(NН3)2]+ или NН4+, прочнее связана молекула NН3? ……………………………………………………………………………………..
В ионе [Аg(NН3)2]+ или осадке Аg2S прочнее связан ион Аg+?
опытз. Восстановительные свойства соединений хрома (III) в щелочной среде
При добавлении к раствору соли хрома избытка раствора щелочи образующийся вначале амфотерный гидроксид Сr(ОН)3 растворяется:
.. .Сr2(SO4)3+….Nа0Н =….Nа3[Сr(OН)6]+….Nа2SO4.
Ионно-молекулярное уравнение:.........................................
Уравнение реакции:
=….Nа3[Сr(OН)6] + ….. Н2O2 = …. Na2CrO4 + ….NаОН + …. Н2O
Электронные уравнения:
…………………………- процесс восстановления;
………………………………- процесс окисления.
Окислитель - ……......; восстановитель -…………………………….....
опыт 4. Окислительные свойства соединений хрома (VI) в кислой среде
Уравнение реакции
... К2Сr2O7+ …. КNO2+…..Н2SO4 = ... Сr2(SO4)з+….КNO3+... К2SO4+….Н2O
Электронные уравнения:
…………………………- процесс восстановления;
………………………………- процесс окисления.
Окислитель - …………….......; восстановитель -…………………………….....
Могут ли хромат натрия Nа2СrO4 и дихромат калия К2Сr2O7 проявлять восстановительные свойства? Почему?.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................