Обучающие задачи и упражнения

Задача 1. Определите степень окисления комплексообразователя в комплексном соединении [Cо(NH₃)₅Br]SO₄

Решение: Внешняя сфера SO₄ ^2-, имеет заряд -2, значит внутренняя сфера [Cо(NH₃)₅Br] имеет заряд +2. [Cо(NH₃)₅Br]²⁺

Поскольку заряд внутренней сферы определяется как алгебраическая сумма заряда комплексообразователя и лигандов, можно определить степень окисления комплексообразователя, т.е. кобальта. Зная, что заряд NH₃ равен 0, а для Br^-1, степень окисления Со будет равна +3.

Ответ: +3

Задача 2. Определите заряд комплексного иона и тип гибридизации атомных орбиталей комплексообразователя в данном соединении: [Cu⁺²(H₂O)₄]^x

Решение: Заряд лиганда Н₂О равен 0, тогда заряд комплексного иона равен 2⁺ [Cu⁺²(H₂O)₄]²⁺

Координационное число равно 4, что определяет гибридизацию атомных орбиталей по типу sp³ .

Ответ: 2⁺, sp³ - гибридизация.

Задача 3. Запишите константу нестойкости для следующего соединения: Na₂[Zn(OH)₄]

Решение: В водном растворе соединение полностью диссоциирует на внешнюю и внутреннюю сферу: Na₂[Zn(OH)₄]  2Na⁺ + [Zn(OH)₄]^2-

Данный процесс называется первичной диссоциацией. Внутренняя среда диссоциирует слабо, этот процесс является обратимыми и он характеризуется константой равновесия, называемой константой нестойкости

[Zn(OH)₄]^2-  Zn⁺² + 4OH^-

[Zn⁺²]∙ [OH^-]⁴

К _нест. = 

[[Zn(OH)₄]^2-]

Задача 4. Существует два изомера состава CrCl₂(NO₂)(NH₃)₄. Один из них дает осадок с раствором нитрата серебра, другой не образует осадка. Чем можно объяснить это различие в поведении двух изомеров?

Ответ:

1. Cr(NH₃)₄ Cl₂NO₂ + AgNO₃  Cr(NH₃)Cl(NO₂)NO₃ + AgNO₂ осадка нет

2. Cr(NH₃)Cl(NO₂)Cl + AgNO₃  Cr(NH₃)Cl(NO₂)NO₃ + AgCl

выпадает осадок, т.к. в комплексном соединении хлорид-ион находится во внешней сфере.

Задача 5. Британский антилюизит (БАЛ) используется как антидот при отравлении солями ртути. Запишите уравнение взаимодействия солей ртути с БАЛ в качестве лечебного средства.

Ответ

Задача 6. Сколько изомеров существует у иона Co(H₂N-CH₂-CH₂-NH₂)₂Cl₂⁺ ? Ответ обоснуйте и проиллюстрируйте.

Ответ: Существует 2 изомера транс (а)- и цис- изомер (б).

а- транс-изомер б –цис-изомер

Упражнения для самостоятельной работы

1. Определите степень окисления комплексообразователя, назовите комплексное соединение и выразите константу нестойкости:

K₃[Fe(CN)₆] [Co(H₂O)₆]Cl₃ K₄[Fe(CN)₆] KFe[Fe(CN)₆]

2. Отразите химизм взаимодействия унитиола (2,3-димеркаптопропансульфоната натрия) с солями Hg⁺².

3. Из предложенных ниже молекул и ионов составьте комплексные соединения анионного, катионного и нейтрального типа (Pt⁺², NН₃, К⁺, С1^-, Сu⁺²).

Назовите их.

4. В аналитической и медицинской практике используется ЭДТА (этилендиаминтетрауксусная кислота) и его соль Na₂H₂Т (трилон Б) С какими катионами: Со³⁺ (k_н=2,51×10^-41), Мg²⁺ (k_н=7,59×10^-10), Fe²⁺ (k_н=6,31×10^-15), Fe³⁺ (k_н=5,89×10^-25) он образует менее прочное комплексное соединение? Расположите комплексы по убыванию их прочности.

5. Укажите, в состав каких ферментов входит кобальт:

1) карбоангидразы; 2) витамина В₁₂ 3) цитохромов

4) супероксиддисмутазы; 5) ксантиноксидазы

6. При отравлениях ляписом (нитрат серебра) желудок промывают 2%-ным раствором хлорида натрия. Рассчитайте массу AgCl, которая получится при взаимодействии 0,1 г нитрата серебра с избытком хлорида натрия.

Ответ: m(AgCl)=0,084г

7.Сульфат цинка ZnSO₄ применяется в виде 0,25% раствора, как глазные капли. Сколько нужно добавить воды к 25г раствора ZnSO₄ c массовой долей 2%, чтобы приготовить глазные капли?

Ответ: 175 г воды.

8. Массовая доля цинка, входящего в состав яда кобры (ценное лекарство!), равно 0,5%. Сколько атомов цинка потребуется кобре для производства 1 капли (30мг) яда?

Ответ: N (Zn)=1,38×10¹⁸ атомов