Тема 6. Комплексные соединения

С предложенными в таблице 1 комплексными ионами составьте формулы двух комплексных соединений. Назовите их. Укажите в этих соединениях комплексообразователь, лиганды, координационное число, внешнюю и внутреннюю сферу. Напишите уравнения диссоциации комплексных соединений и комплексных ионов. Напишите выражения для констант нестойкости комплексных ионов. Для одного из заданных ионов составьте уравнения процессов получения комплексного соединения и разрушения комплексного иона.

Таблица 1

Варианты для заданий 115–139

№ варианта	Комплексные
	катион	анион
115	Тетраамминкадмия(II)	[BiCl6]3-
116	Бисэтилендиамминникеля(II)	[Co(NO2)6]3-
117	[Pt(NH3)4]2+	Тетрахлоропалладия(II)
118	[Hg(NH3)4]2+	Гексахлороплатины(II)
119	Диамминмеди(II)	[Ag(S2O3)2]3-
120	[Cu(NH3)]2+	Дицианозолота(I)
121	Гексаамминникеля(II)	[Fe(NCS)6]3-
122	Тетраамминцинка(II)	[SnCl6]2-
123	Гексаамминмарганца(II)	[Be(OH)3]-
124	[Co(En)3]3+	Гексабромовисмута(III)
125	Гексаакважелеза(III)	[AgBr5]4-
126	Тетрааквацинка	[AgI2]-
127	Гексаамминкобальта(II)	[HgI4]2-
128	Монобромоталлия(III)	[Cr(SCN)4]-
129	[Co(En)3]3+	Дихлоросеребра (I)
130	Бисэтилендиаминмеди(II)	[Cu(CO3)2]2-
131	[Co(NH3)4]2+	[Ag(S2O3)]-
132	Тетрабромосеребра(I)	[Al(SO4)2]-
133	[AlF2]+	[Pb(HCO3)3]-
134	Тетракарбонилникеля(II)	[Cu(SO3)3]5-
135	[Cu(NH3)2]2+	[Cu(S2O3)2]2-

Продолжение таблицы 1

136	[La(OH)]2+	[Zn(CN)3]-
137	[Mg(OH)]+	[Ag(SO3)3]5-
138	[Mn(OH)]+	[Cd(SO3)2]2-
139	[BiI]2+	[Cu(SO3)3]5-

Тема 7. Химическая кинетика и равновесие

Пример 1. Реакция протекает по уравнению 4А + В = 2С + 2Р. Во сколько раз изменится скорость прямой и обратной реакции? В какую сторону сместится равновесие системы?

Решение: Первоначальные скорости прямой и обратной реакций были следующие:

v_прям.= k₁С⁴_АС_В ; _обр.= k₂C²_C С²_Р

После увеличения концентраций скорость прямой реакции была

v_прям.= k₁(2С_А)⁴(2С_В); _обр. = k₂(2С_С)²(2С_Р),

после преобразования получим:

v_прям. = 2⁵k₁С⁴_АС_В = 32k₁C⁴_АС_В , т.е. возросла в 32 раза

v_обр. = 2⁴k₂С²_СС²_Р = 16k₂С²_СС²_Р , т.е. возросла в 16 раз

Следовательно, равновесие сместится в сторону прямой реакции.

Пример 2. Вычислите, во сколько раз возрастет скорость реакции при увеличении температуры на 40⁰ С, если температурный коэффициент реакции равен 3?

Решение: Согласно математическому выражению правила Вант-Гоффа, . В нашем примере Т₂ – Т₁ = 40 ⁰С, подставив данные задачи в уравнение, получим

= 3^40/10 = 3⁴ = 81, т.е. скорость реакции возросла в 81 раз.

Пример 3. При 353 К реакция заканчивается за 20 сек. Сколько времени длится реакция при 293 К, если температурный коэффициент реакции равен 2,5?

Решение: Между скоростью протекания химических реакций и их продолжительностью существует зависимость: = ₁/₂ , где ₁ и ₂ – время протекания реакции при температурах Т₁ и Т₂. Таким образом, в данном случае правило Вант–Гоффа можно записать следующим выражением

₁/₂ = ; ₁ = ₂ = 202,5^353-293/10 =202,5⁶ = 4879 с.

Пример 4. При синтезе аммиака равновесие установилось при следующих концентрациях реагирующих веществ: С(N₂) = 2,5 моль/л; С(Н₂) = = 1,8 моль/л; С(NH₃) = 3,6 моль/л. Рассчитайте константу равновесия этой реакции и исходные концентрации азота и водорода.

Решение: Исходя из уравнения реакции получения аммиака

N₂ + 3 H₂ = 2 NH₃

определяем константу равновесия этой реакции К_р:

К_р = С²(NH₃)/[C(N₂)С³(Н₂)] = (3,6)²/2,5(1,8)³ = 0,89.

Исходные концентрации азота и водорода находим на основе уравнения реакции. На образование 2 моль аммиака расходуется 1 моль азота, а на образование 3,6 моль потребовалось 3,6/2 = 1,8 моль азота. Учитывая равновесную концентрацию азота, находим первоначальную концентрацию:

С_исх(N₂) = 2,5 + 1,8 = 4,3 моль/л.

На образование 2 моль аммиака необходимо истратить 3 моль водорода, а для получения 3,6 молей аммиака требуется:

3,63/2 = 5,4 моль/л; С_исх(Н₂) = 1,8 + 5,4 =7,2 моль/л.

Таким образом, реакция начиналась при концентрациях азота и водорода соответственно 4,3 и 7,2 моль/л.