Получение и разрушение комплексных соединений.
Образование и разрушение комплекса объясняется смещением равновесия его диссоциации и объясняется принципом Ле Шателье. Равновесие диссоциации иона [Ag(NH3)2]+ = Ag+ + 2NH3 смещается в сторону образования комплекса (влево) при увеличении концентрации ионов Ag+ и NH3. При этом образуются соединения, в которых центральный атом или лиганд связаны более прочно, чем в исходном комплексе. Многие комплексные соединения хорошо растворимы в воде, поэтому комплексообразование используется для перевода в раствор труднорастворимых соединений.
Хлорид серебра растворяется в избытке цианида калия:
AgCl + 2KCN = K[Ag(CN)2] + KCl
AgCl + 2CN- = [Ag(CN)2]- + Cl-
Это связано с тем, что ион серебра в ионе [Ag(CN)2]- связан более прочно, чем в AgCl.
AgCl = Cl- + Ag+ + 2CN = [Ag(CN)2]- + Cl-
При избытке CN-
При добавлении азотной кислоты к [Ni(NH3)6]Cl2 происходит разрушение комплекса, о чём свидетельствует изменения окраски раствора. Это связано с образованием катиона аммония, в котором аммиак связан с катионом водорода более прочно, чем с катионом никеля.
[Ni(NH3)6]2+ = Ni2+ + 6NH3 + 6H+ = 6NH4+ + Ni2+
П
ри
избытке Н+
Окислительно-восстановительные реакции с участием комплексных соединений.
Комплексные соединения могут участвовать в окислительно-восстановительных реакциях. При этом изменяется степень окисления центрального атома.
Возможны реакции двух типов:
а) Изменение степени окисления без разрушения комплекса
2K3[Fe3+(CN)6] + 2KI = 2K4[Fe2+CN)6] + I2
б) Изменение степени окисления с разрушением комплекса в результате восстановления центрального иона до металла
Zn + 2K[Au+(CN)2] = 2Auo + K2[Zn(CN)4]
Обработка результатов
Различие между двойной и комплексной солью
6.1 FeCl3+6KCNS=K3[Fe(CNS)6]+3KCl
Fe3++3Cl- +6K++6CNS- = 3K+ + [Fe(CNS)6]3-+ 3K+ +3Cl-
Fe3++ 6CNS - =[Fe(CNS)6]3-
6.2 а) K3[Fe(CN)6]+ KCNS – реакция не идет
б) (NH4)2SO4•Fe2(SO4)3+12KCNS= 2K3[Fe(CNS)6]+(NH4)2SO4+3K2SO4
2NH4 ++SO42-+2Fe3++3SO42-+12K++12CNS- =6K+ + 2[Fe(CNS)6]3-+2NH4++SO42-+6K++ 3SO42-
2Fe3++ 12CNS- = 2[Fe(CNS)6]3-
Кн=
- гексацианоферрат(III)
калия
Кн= - гексатиоцианатоферрат(III) калия
Вывод: Реакция между гексацианоферратом калия (III) и роданидом калия не идет, так как комплекс гексацианоферрата достаточно прочный, а роданид реагирует со свободными ионами Fe(3+), образуя соединение кроваво-красного цвета. Поэтому можно сделать вывод, что гексацианоферрат калия – это комплексная соль, а (NH4)2SO4•Fe2(SO4)3 - двойная.
Образование и разрушение комплексных ионов
6.3 2CuSO4+ 2NH4OH = (CuOH)2SO4↓+ (NH4)2SO4
2Cu2++ 2SO42-+2NH4++2OH- = (CuOH)2 SO4↓+2NH4++SO42-
2Cu2++ 2OH- +SO42- = (CuOH)2 SO4↓
(CuOH)2SO4↓+(NH4)2SO4+6NH4OH=2[Cu(NH3)4]SO4+8H2O
(CuOH)2SO4↓+2NH4++ SO42-+6NH4++OH- = 2[Cu(NH3)4]2++2 SO42-+8H2O
(CuOH)2SO4↓+8NH4++OH- = 2[Cu(NH3)4]2++ SO42-+8H2O
[Cu(NH3)4]SO4+4HCl=4NH4Cl + CuSO4
[Cu(NH3)4]2++ SO42- + 4H++4Cl- =4NH4+ +4Cl-+Cu2++SO42-
[Cu(NH3)4]2++4H=4NH4++Cu2+
Кн= - сульфат тетраамминмеди (II)
6.5 ZnSO4+2NaOH=Zn(OH)2↓+Na2SO4
Zn2++SO42-+2Na++2OH- = Zn(OH)2↓+2Na++SO42-
Zn2++2OH- = Zn(OH)2↓
Zn(OH)2↓+2NaOH=Na2[Zn(OH)4]
2Na+ +2OH- + Zn(OH)2↓ = 2Na+ + [Zn(OH)4]2-
2OH- + Zn(OH)2 ↓= [Zn(OH)4]2-
Na2[Zn(OH)4]+4HCl= 2NaCl + ZnCl2 + 4H2O
2Na++[Zn(OH)4]2-+4H++4Cl- =2Na++2Cl-+Zn2++2Cl-+ 4H2O
[Zn(OH)4]2-+H+=Zn2++4H2O
Кн= - тетрагидроксоцинкат (II) натрия
6.6 FeCl3 + 6 KCNS = K3[Fe(CNS)6] + 3 KCl
Fe3++3Cl-+6K++6CNS-=3K++[ Fe(CNS)6]3-+3K++3Cl-
Fe3++6CNS-=[ Fe(CNS)6]3-
Кн=
K3[Fe(CN)6]+ KCNS – реакция не идет
Цианидный комплекс железа (III) более устойчив, чем роданидный
6.7 2NiSO4+2NH4OH=(NiOH)2SO4↓+(NH4)2SO4
2Ni2++2SO42-+2NH4++2OH- =(NiOH)2SO4↓+2NH4++SO42-
2Ni2++ SO42- + 2OH- =(NiOH)2SO4↓
(NiOH)2SO4↓+(NH4)2SO4+10NH4OH=2[Ni(NH3)6]SO4+12H2O
(NiOH)2SO4↓+2NH4++SO42- + 10NH4++10OH- = 2[Ni(NH3)6]2+ + 2 SO42- + 12H2O
(NiOH)2SO4↓+12NH4++10OH- = 2[Ni(NH3)6]2+ + SO42- + 12H2O
Кн= - сульфат гексаамминникеля (II)
Вывод: Аммиачные комплексы получаются при взаимодействии солей или гидроксидов металлов с аммиаком в водных или неводных растворах, а разрушить аммиакаты можно воздействием на них сильных кислот. Гидроксокомплексы получаются взаимодействием щелочи и основания. А разрушение происходит при добавлении сильной кислоты.