982

11

Таблица 3

Наиболее распространенные монодентатные лиганды

Донорный атом	Лиганды
O	H2O, OH-, CO32-, SO42-
S	SCN-, S2-
N	NH3, NO2-, N2H4, C5H5N, R-NH2, NCS-
X	X: F-, Cl-, Br-, I-, H-
C	CO, CN-, R-NC

Хелаты образуют полидентатные лиганды (dentate-зубчатый). Полидентат-

ные лиганды содержат в молекуле два, а иногда и больше атомов-доноров, по-

этому одна молекула лиганда может образовывать с атомом - комплексообра-

зователем две или более связи. Центральный атом - комплексообразователь входит в состав цикла. Циклическая группировка «захватывает» комплексооб-

разователь подобно тому, как рак клешнями захватывает свою добычу (грече-

ское слово «хелат» (xeλη) - клешня). Так, ион меди (II) образует с этилендиа-

мином хелат состава:

						2 +
H	H	H	H
H2C -	N		N - CH2
		Cu
H2C - N			N - CH2
H	H	H	H

Если в комплексах с монодентатными лигандами наиболее распространен-

ные координационные числа 2, 4, 6, то наиболее устойчивые циклы в хелатах пяти- и шестичленные.

Номенклатура комплексных соединений.

Правила наименования комплексных соединений таковы:

1. В названии комплексных соединений первым всегда указывают анион в именительном падеже (независимо от того комплексный он или простой).

Вторым - катион в родительном падеже.

12

2. В названии комплексного иона первыми указывают названия лигандов.

Число лигандов каждого сорта (если оно больше единицы) указывают грече-

скими приставками (ди-, три-, тетра-, пента-, гексадля 2, 3, 4, 5, 6 соответст-

венно).

3. При названии комплексного аниона к корню названия большинства ли-

гандов прибавляют окончание «о», а некоторые имеют специальные названия:

CN- - циано;	СО32- - карбонато;
SCN- - родано;	NO – нитрозил;
SO42- - сульфато;	CO – карбонил;
HS- - меркапто;	SO2 – диоксосера;
S2- - тио;	NH3 – аммин;
S2O32- - тиосульфато;	N2H4 – гидразин;
NO2- - нитро;	Н2О - аква;
Cl- - хлоро;	ОН- - гидроксо.

К латинскому корню в названии металла прибавляют суффикс «ат». Сте-

пень окисления	металла указывают в скобках римскими цифрами сразу за на-
званием металла. Например: K4[Fe(CN)6] -гексацианоферрат (II)калия.
4. В названии комплексного катиона после указания		названия лигандов
дают русское	название металла в родительном	падеже. Например:

[Ag(NH3)2]Cl -хлорид диамминсеребра (I).

В хелатах называют сначала лиганд, прибавляя окончание «ат», а затем ме-

талл. Например, диметиглиоксимат никеля;сульфоализаринат алюминия.

! Дайте название следующим комплексным соединениям: K3[Fe(CN)6], Na3[Al(OH)6], [Ni(NH3)4]SO4.

13

Лабораторная работа.

Получение и изучение свойств комплексных соединений.

Цель работы: изучить способы получения и свойства различных групп

комплексных соединений.

1.Получение комплексных соединений

1.1Гидроксокомплексы

Вотдельные пробирки поместите 2-3 капли растворов солей Al3+, Cr3+ и

Zn2+. Добавьте по одной капле 2н раствора КОН. Выпадают осадки гидрокси-

дов. Запишите уравнения реакций, отметьте отличия в цвете осадков.

К осадкам добавьте избыток раствора КОН до полного их растворения:

Al(OH)3 + 3KOH	K3[Al(OH)6]
Cr(OH)3 + 3KOH	K3[Cr(OH)6]
Zn(OH)2 + 2KOH	K2[Zn(OH)4]

Отметьте внешние эффекты при растворении. Дайте названия комплексным соединениям по правилам номенклатуры.

1.2Амминокомплексы

В3 разные пробирки поместите по 2-3 капли растворов солей Сu2+, Ni2+, Co2+, добавьте такое же количество 2н раствора NH3×H2O. Наблюдайте образо-

вание основных солей Cu(OH)NO3, Co(OH)NO3 и Ni(OH)2. Отметьте цвет осад-

ков. Затем в каждую пробирку добавьте избыток раствора аммиака до полного растворения осадков. Напишите уравнения происходящих реакций, если обра-

зующиеся комплексы имеют состав [Cu(NH3)4]2+, [Ni(NH3)6]2+, [Co(NH3)6]2+.

2.Электролитическая диссоциация комплексных соединений

(на примере ацидокомплексов)

Возьмите 2 пробирки, поместите в первую - 3-4 капли раствора сульфата железа (II), во вторую - гексацианоферрата(II)калия. Прибавьте в каждую про-

бирку по 2-3 капли раствора КОН. Почему не выпадает осадок гидроксида же-

леза во второй пробирке?

14

В отдельных порциях раствора K4[Fe(CN)6] докажите наличие ионов К+ и

[Fe(CN)6]4-. Для этого в одну пробирку поместите 3-4 капли раствора К4[Fe(CN)6], 2-3 капли раствора уксусной кислоты и затем 3-4 капли раствора

Na3[Co(NO2)6]. При наличии в растворе ионов К+ выпадает желтый кристалли-

ческий осадок K2Na[Co(NO2)6].

В другую пробирку с раствором K4[Fe(CN)6] добавьте каплю раствора FeCl3.

Если в растворе есть ионы [Fe(CN)6]4-, то выпадает осадок Fe4[Fe(CN)6]3. За-

пишите уравнение происходящей реакции, отметьте цвет осадка и дайте на-

звание в соответствие с номенклатурой комплексных соединений Найдите в таблице 1 значение константы нестойкости комплексного иона

[Fe(CN)6]4-. Сделайте вывод об устойчивости комплекса.

3.Хелаты

В пробирку возьмите 5-6 капель раствора соли Ni2+ и добавьте такое же ко-

личество аммиачного раствора диметилглиоксима:

HON = C - CH3

Ni2+ + 2NH3×H2O + 2 ®

HON = C - CH3

H3C - C = N - O			HO - N = C - CH3
®		Ni		¯ + 2 NH4+ + 2H2O
H3C - C = N - OH			O - N = C - CH3

Каков цвет осадка? Чем структура хелатов отличается от структуры обыч-

ных комплексных солей?

Выводы: ........................................................................................................

Вопросы

1.Напишите выражение для полной константы нестойкости комплексного иона [Hg(SCN)4]2-.

2.Определите заряд комплексообразователя в комплексных соединениях

K3[Co(NO2)6] и H[AuCl4].

3. Какой из следующих комплексов имеет структуру тетраэдра [HgI4]2-, [Ni(NH3)6]2+, [Ag(NH3)2]+?

15

4. Какие и сколько орбиталей занимают лиганды при образовании донор-

но-акцепторной связи в комплексном ионе [Pt(NH3)4]2+ , если известно, что этот комплекс имеет структуру плоского квадрата?

1.6s6p

2.5d6s6p

3.3d4s4p

4.6s6p6d

5.Какой тип гибридизации орбиталей осуществляется в ионе Zn2+ при обра-

зовании комплексного иона [Zn(NH3)4]2+

а) sp3 б) sp3d2 в) dsp2

6.В каком из 2-х комплексных ионов [FeF6]3- или [Fe(CN)6]3- с одинаковым зарядом комплексообразователя в растворе одинаковой концентрации больше свободных ионов Fe3+?

7.Аммиак взаимодействует с кислотами (с ионом водорода) с образованием

комплексного иона NH4+ (NH3 + H+	NH4+)
Kнест.NH4+ = 5,4 × 10-10
Kнест. [Ag(NH3)2]+ = 6,8 × 10-8
Kнест. [Pt(NH3)4]2+ = 5,0 × 10-34.

Какой из комплексов (аммиакат серебра или аммиакат платины) можно разрушить кислотой?

Варианты контрольных заданий.

Вариант 1.

1.Укажите значение координационного числа в каждом из следующих комплексных соединений:

[Zn(NH3)4]Cl2; [Cr(NH3)4Cl2]Cl; Na2[Ni(CN)4].

2.Рассчитайте степень окисления иона-комплексообразователя в соедине-

ниях: K3[Fe(CN)6]; Na3[Ag(S2O3)2]; [Pt(NH3)4]Cl2.

3. Дайте название комплексных соединений: K[PtCl3(NH3)], [Ag(NH3)2]Cl.

Напишите выражения для констант нестойкости комплексных ионов.

16

Вариант 2.

1. Дайте название комплексных солей: [Pd (Cl)(H2O)(NH3)2]Cl, K3[Cu(CN)4].

Напишите уравнения реакций их диссоциации.

2. Координационное число иона Co3+ равно шести. Напишите формулы комплексных солей, выделив комплексный и внешнесферный ионы, если со-

единения имеют состав: CoBr3(NH3)(H2O)2; CoCl3(NH3)4; CoCl3(H2O)5.

3. Рассчитайте степени окисления платины в комплексных ионах: [PtCl3(NO2)]2-, [PtCl(NH3)5]3+.

Вариант 3.

1.Координационное число палладия (II) равно 4. Выделите комплексы в соединениях, имеющих состав: PdCl(NH3)2H2O; Pd (NO3)2 (NH3)2. Напишите уравнения реакции диссоциации этих комплексных соединений.

2.Вычислите значения зарядов комплексных ионов: [Cr(H2O)6], [Cr(C2O4)2(OH)2], если степень окисления хрома в них равна 3.

3.Дайте название комплексных соединений: [Co(NH3)4H2OCl]Cl2, K4[Fe(CN)6].

Вариант 4.

1. По названиям комплексных соединений напишите их формулы: диам-

миндихлороплатина(II), дигидроксотетрахлороплатинат(IV)аммония.

2.Укажите степень окисления центрального атома металла в соединениях: [Ag(NH3)2]Br, K[PtCl3(NH3)].

3.Координационное число платины (II) равно 4. Напишите формулы ком-

плексных соединений, выделив комплексный ион, если соединения имеют со-

став: PtCl2(NH3)2; PtCl3KNH3. Напишите уравнения реакций диссоциации этих комплексных соединений и выражение для констант нестойкости комплексов.

Вариант 5.
1. Назовите	комплексные	соли:	K2[Cu(CN)4],	K2[PtCl(OH)5],

[PdCl(NH3)3]Cl. Для одного из комплексных ионов напишите выражение кон-

станты нестойкости.

2. Определите степень окисления центрального атома - комплексообразова-

теля в комплексах: [AuCl4]-, [Cd (CN)4]2-, [Ni (NH3)5Cl]+.

17

3. Чему равно координационное число иона Fe3+ в соединениях K3[FeCl6]; K3[Fe(CN)6]. Напишите уравнения реакций диссоциации комплексных соеди-

нений.

Вариант 6.

1. Рассчитайте степень окисления атомов-комплексообразователей в соеди-

нениях Na2[SnF6], [Au(CN)2Br2]Br.

2. Напишите формулы комплексов цинка (II) с лигандами: H2O, NH3, OH-,

если координационное число цинка в них равно 4.

3. Дайте название соединений: [CoSO4(NH3)5]NO3; [Pt (NH3)2Cl2]; (NH4)2[RhCl6]. Напишите уравнения реакции диссоциации первого соединения и выражение для константы нестойкости его комплексного иона.

Вариант 7.

1. Вычислите заряды комплексных ионов в следующих комплексных со-

единениях кобальта (III): Na3[Co(CN)6]; [Co(NH3)5Cl]Cl2; [Co(H2O)6](NO3)3; [Co(NH3)2(NO2)2]NO2.

2.Дайте название комплексных соединений: [Pd (NH3)2Cl2]; [Cu (NH3)2(SCN)2]; K2[Co(NH3)2(NO2)4]. Напишите уравнения реакций диссоциации этих соединений и выражения для констант нестойкости комплексных ионов.

3.В 0,1 М растворе какого соединения: [Cd (NH3)4]Cl2 или K2[Cd (CN)4]

концентрация иона Cd2+ больше? (К[Cd(NH3)4]2+ = 2,75×10-7,

K[Cd(CN)4]2- = 7,76×10-18).

Вариант 8.

1. Рассчитайте заряды комплексов: [Co(NH3)5Cl]; [Cr(NH3)4PO4]; [Cr(OH)6].

Выделите среди этих комплексов катион, анион и нейтральный комплекс.

2. Напишите в молекулярной и ионной формах уравнения обменных реак-

ций между: а) K4[Fe(CN)6] и CuSO4; б) K3[Fe(CN)6] и AgNO3.

3. Напишите химические формулы комплексных соединений по их назва-

ниям: диамминдихлороплатина (II); триамминтрихлорокобальт (III); бромид гексамминникеля (II); дицианоаргентат (I) калия. Для одного из соединений напишите уравнение реакции диссоциации и выражение для константы не-

стойкости комплекса.

Вариант 9.

1. Определите степени окисления комплексообразователей в комплексах:

18

[Cd (CN)4]2-, [Ni (NH3)5Cl]+, [PtCl4(NH3)2]0.

2.Дайте название комплексных соединений: K3[FeCl6]; [CrPO4(H2O)4]; [Zn(NH3)4]Cl2. Напишите уравнения реакций их диссоциации.

3.Вычислите значения зарядов комплексов, образованных хромом (III) : [Cr(H2O)6], [CrCO(H2O)5], [Cr(CN)6], [Cr(C2O4)(OH)2]

Вариант 10.

1. По названию солей напишите их формулы: гексацианоферрат(III)калия;

тетрароданомеркурат(III)аммония; гексацианоферрат(II)калия. Напишите урав-

нения реакций диссоциации этих соединений.

2. Вычислите значения степеней окисления атомовкомплексообразовате-

лей в комплексных ионах: [SnF6]2-, [Au(CN)2Br2]-, [Pt(SO3)4]6-.

3. Координационное число палладия равно 4. Напишите формулы ком-

плексных солей, выделив комплексный ион: PdCl2(NH3)2×H2O; Pd (NH3)2(NO2)2.

Вариант 11.

1. Напишите формулы всех возможных шести-координационных комплек-

сов Cr (III) c лигандами H2O и ОН-.

2.Дайте название комплексным соединениям [Co(NH3)4H2OCl]Cl2, K[Au(CN)4]. Напишите уравнения реакций их диссоциации и выражение для констант нестойкости.

3.Определите значение координационного числа железа (III) в соединени-

ях: K3[Fe F6], K3[Fe(CN)6], [Fe(H2O)4(OH)]Cl2.

Вариант 12.

1. Вычислите значения степеней окисления центральных ионов-

комплексообразователей в комплексах: [Au (CN)4]-, [Ni (NH3)6]2+, [Pt (SO3)4]6-, [Co(NH3)5(SCN)]2+.

2.Дайте название комплексных солей: [Co(NH3)6]SO4; Na3[Fe(CN)6]; [Pt(NH3)2Cl2]. Напишите уравнение реакций диссоциации [Co(NH3)6]SO4 .

3.Рассчитайте значения зарядов комплексов, образованных Cd (II):

[Cd (H2O)4], [Cd (C2O4)2], [Cd (H2O)2(OH)2].

Вариант 13.

1. Определите степени окисления комплексообразователей в соединениях: [Co(NH3)2(NO2)2], [PdCl(H2O)(NH3)2]Cl.

19

2. Напишите в молекулярной и ионной формах уравнения обменных реак-

ций между Na3[Co(CN)6] и К2SO4; K4[Fe (CN)6] и FeCl3.

3. Дайте название комплексных солей: [PtCl4(NH3)2], [PdCl2(NO2)2]SO4;

K2[Cu (CN)4]. Для одной из солей напишите уравнения реакций диссоциа-

ции.

Вариант 14.

1.Вычислите заряды комплексов, образованных титаном (IV): [Ti(H2O)6], [Ti(C2O4)2(OH)2], [Ti(H2O)(OH)4(C2O4)]. Дайте название комплексов.

2.Напишите формулы комплексных соединений по их названиям: дициано-

аргентат(I) калия, хлорид гексаамминникеля (II); трифторогидроксобериллат

(II)магния; диамминтетрахлороплатина (IV).

3.Напишите уравнения реакций диссоциации и выражение для констант нестойкостей комплексных ионов: [Co(NH3)6]2+ и [Co(NH3)6]3+. В 0,1 М раство-

ре какого комплексного соединения концентрация ионов кобальта меньше?

Вариант 15.

1. Дайте название комплексных солей: [Cu(NH3)4](NO3)2, Na2[PdI4]. Напи-

шите уравнения реакций их диссоциации и выражение для констант нестойко-

сти.

2.Определите степень окисления комплексообразователя в следующих комплексных ионах: [Co(NH3)2(NO2)4]-, [Cr(H2O)4Br2]+.

3.Напишите формулы следующих комплексных соединений: бромид гекса-

амминкобальта (III), сульфат тетраамминкарбонатохрома(III).

Вариан 16.

1. Дайте название комплексных солей: (NH4)2[Pt(OH)2Cl4], [Co(NH3)5Br]SO4. Напишите уравнения реакций их диссоциации и выражение для констант нестойкости.

2.Кирпично-красные кристаллы розеосоли имеют состав, выражаемый формулой [Co(NH3)5(H2O)] Cl3. Пурпуреосоль – малиново-красные кристаллы состава [Co(NH3)5Cl] Cl2. Приведите названия этих солей по номенклатуре.

3.Напишите формулы перечисленных комплесных неэлектролитов: диам-

миндихлороплатина (II), триамминтрихлорокобальт(III).

20

Вариант 17.

1. Назовите комплексные соли: K2[Cu(CN)4]; K2[PtCl(OH)5]; [PtCl4(NH3)2].

Для одного из комплексных ионов напишите выражения константы нестойко-

сти.

2. Вычислите заряды (х) и дайте названия следующих комплексных ионов,

образованных хромом (III): [Cr(H2O)5Cl]х; [Cr(H2O)4Cl2]х; [Cr(H2O)2(C2O4)2]х; 3. Напишите в ионно-молекулярной форме уравнения обменных реакций

а) Na3[Co(CN)6] и FeSO4; б) K4[Fe (CN)6] и CuSO4. Запишите выражения для полных констант нестойкости.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гринберг, А.А. Введение в химию комплексных соединений / А.А. Грин-

берг, - Л. : Химия, 1971. - 623 с.

2.Янсон, Э.Ю. Комплексные соединения / Э.Ю. Янсон - М. : В Ш, 1968. -

167 с.

3.Умланд, Ф. Комплексные соединения в аналитической химии / Ф. Ум-

ланд, А. Янсен, Д. Тириг, Г. Вюнш. - М. : Мир, 1975. - 525 с.

4. Макашев, Ю.А. Соединения в квадратных скобках / Ю.А. Макашев, В.М.

Замяткина. - Л. : Химия, 1976. - 214 с.

5. Новиков, Г.И. Основы общей химии / Г.И. Новиков. М. : В. Ш, 1988. - 430

с.