Лабораторная работа № 12 комплексные соединения

Цель работы

Изучение способов получения и свойств комплексных соединений.

Оборудование и реактивы

Пробирки, пробиркодержатель, тигель, спиртовка, спички.

Медный купорос CuSO₄∙5H₂O (к), хлорид натрия NaCl (к); дистиллированная вода, концентрированная соляная кислота HCl и 0,1 М растворы: азотная кислота HNO₃, гидроксид натрия NaOH, сероводородная кислота H₂S, аммиак NH₃, нитриат серебра AgNO₃, сульфат алюминия Al₂(SO₄)₃, сульфат хрома (III) Cr₂(SO₄)₃, сульфат меди (II) CuSO₄, сульфат железа (II) FeSO₄, хлорид железа (III) FeCl₃, иодид калия KI, хлорид натрия NaCl, сульфат никеля (II) NiSO₄, сульфат цинка ZnSO₄, гексацианоферрат (III) калия K₃[Fe(CN)₆], гексацианоферрат (II) калия K₄[Fe(CN)₆].

Экспериментальная часть ¹⁴

Опыт 1. Свойства аквакомплексов

Прокалите в тигле 1–2 шпателя медного купороса. Когда тигель остынет, налейте немного воды.

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Опыт 2. Получение и свойства аммиакатов

2.1. К 1–2 мл раствора CuSO₄, полученному в предыдущем опыте, по каплям прилейте раствор NH₃ до растворения образовавшегося осадка.

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

2.2. К 1 мл раствора AgNO₃ прилейте 1–2 мл раствора NaCl. Осадок обработайте раствором NH₃ до растворения. Разделите образовавшийся раствор [Ag(NH₃)₂]Cl на три пробирки и прилейте раздельно в них растворы разб. HNO₃, NaOH и KI.

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

2.3. К 1 мл раствора соли никеля (II) прилейте раствор NH₃ до растворения выпа­дающей в осадок основной соли (координационное число Ni²⁺ равно 6).

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Опыт 3. Получение и свойства ацидокомплексов

3.1. Несколько кристаллов медного купороса растворите в нагретой до 90°С воде. Затем добавьте в раствор кристаллы NaCl до изменения окраски (получение тетрахлорокупрата (II) натрия). Раствор разбавьте водой.

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

3.2. К 1–2 мл раствора CuSO₄ добавьте 1–2 мл раствора желтой кровяной соли – гексацианоферрата (II) калия K₄[Fe(CN)₆].

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

3.3. К 1 мл свежеприготовленного раствора FeSO₄ налейте 1–2 мл раствора красной кровяной соли – гексацианоферрата (III) калия K₃[Fe(CN)₆] (образование «турнбулевой сини» Fe₃[Fe(CN)₆]₂).

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Опыт 4. Образование гидроксокомплексов

В три пробирки раздельно налейте по 1 мл растворов солей цин­ка, алюминия, хрома (III) и добавьте по каплям раствор щелочи до растворения образовавшихся осадков. Составьте уравнения реакций образования гидроксокомплексов, содержащих ионы [Zn(OH)₄]^2–, [Cr(OH)₆]^3–, [Аl(ОН)₆]^3–.

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Вывод: ___________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Контрольные задания

1. Назвать комплексные соединения, определить степень окисления и координационное число комплексообразователя: K₂[PtCl₄], [Co(NH₃)₃Cl₃], [Ti(H₂O)₄Br₂]Br, K₂[Pt(C₂O₄)Cl₂].

2. Назвать комплексные ионы и определить степень окисления комплексообразователя: [Со(NH₃)₅Сl]²⁺, [Аg(NH₃)₂]⁺, [Сr(ОН)₆]^3–, [Сu(Н₂O)₄]²⁺, [AuCl₄]^–.

3. Назвать комплексные ионы и определить степень окисления комплексообразователя: [Fe(CN)₆]^4–, [Ni(NH₃)₅Сl]⁺, [Со(NH₃)₂(NO₂)₄]^–, [Сr(Н₂O)₄Вr₂]⁺, [Hg(CN)₄]^2–.

4. Написать в молекулярной и ионно-молекулярной форме уравнения обменных реакций, происходящих между: а) K₃[Fe(CN)₆] и AgNO₃; б) Na₃[Со(CN)₆] и FeSO₄, имея в виду, что обра­зующиеся комплексные соли нерастворимы в воде; назвать соединения.

5. Назвать комплексные соединения, определить степень окисления комплексообразователя: [Pd(H₂O)(NH₃)₃Cl]Cl, [Co(H₂O)(NH₃)₄CN]Br₂, [Pd(NH₃)₃Cl]Cl, (NH₄)₃[RhCl₆].

6. Назвать комплексные соединения, определить степень окисления комплексообразователя: [Cu(NO₃)₄](NO₃)₂, [Co(NH₃)₅SO₄]NO₃, K₄[Fe(CN)₆], K₂[Cu(CN)₄].

7. Написать координационные формулы следующих комплексных соединений: а) дицианоаргентат ка­лия; б) гексанитрокобальтат(III) калия; в) хлорид гексаамминникеля (II); г) гексацианохромат (III) натрия.

8. Написать координационные формулы следующих комплексных соединений: а) бромид гексаамминкобальта (III); б) сульфат тетраамминкарбонатхрома (III); в) нитрат диакватетраамминникеля (II); г) трифторогидроксобериллат магния.

9. Напишите координационные формулы следующих комплексных соединений: а) гидрат сульфата тетрааквамеди (II); б) трихлоротриамминкобальт; в) трифторогидроксобериллат магния; г) нитрат гидроксодиамминакваплатины (II).

10. Напишите координационные формулы следующих комплексных соединений: а) тетрацианоникелат (II) калия; б) сульфат бромопентааминкобальта (III); в) тетрахлородигидроксоплатинат (IV) аммония.

11. Назвать электронейтральные комп­лексные соединения, определить степень окисления комплексообразователя: [Cr(Н₂О)₄РO₄], [Cu(NH₃)₂(SCN)₂], [Rh(NH₃)₃(NO₂)₃], [Pt(NH₃)₂Cl₄].

12. Написать формулы перечисленных комплексных неэлектролитов: а) тетраамминфосфатохром; б) диамминдихлороплатина; в) триамминтрихлорокобальт; д) диамминтетрахлороплатина. Указать степень окисления комплексообразователя.

13. Химические названия желтой и красной кровяной соли: гексацианоферрат(II) калия и гексацианоферрат(III) калия. Написать формулы этих солей и реакции получения.

14. Кирпично-красные кристаллы розеосоли имеют состав, выражаемый формулой [Со(NH₃)₅(Н₂O)]Cl₃, пурпуреосоль – малиново-красные кристаллы состава [Со(NH₃)₅Сl]Cl₂. Привести химические названия этих солей.

15. Какое соединение и почему проявляет более оснóвные свойства Cu(OH)₂ или [Cu(NH₃)₄](OH)₂.

16. Напишите уравнения диссоциации солей K4[Fe(CN)₆] и (NH₄)₂Fe(SO₄)₂ в водном растворе. В каком случае выпадает осадок гидроксида железа(II), если к каждой из них прилить раствор щелочи? Напишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций.

17. Хлорид серебра и гидроксид меди(II) растворяются в растворах аммиака. Напишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения этих реакций.

18. Осуществите ряд превращений: AgNO₃ → AgCl → [Ag(NH₃)₂]Cl → AgCl → K[Ag(CN)₂].

19. Определите заряд комплексного иона, степень окисления и координационное число комплексообразователя в соединениях: [Cu(NH₃)₄]SO₄; K₂[PtCl₆]; K[Ag(CN)₂]. Напишите уравнения диссоциации этих соединений в водных растворах.

20. Определите заряд комплексного иона, степень окисления и координационное число комплексообразователя в соединениях: [Ni(NH₃)₄]SO₄; K₃[Fe(CN)₆]; K₄[Fe(CN)₆]. Напишите уравнения диссоциации этих солей в водных растворах.

Пример. Составьте координационные формулы комплексных соединений кобальта(III) 3NaNO₂ • Со(NO₂)₃; CoCl₃ • 3NH₃ • 2H₂O; 2KNO₂ • NH₃ • Co(NO₂)₃. Координационное число кобальта (III) равно шести. Напишите уравнения диссоциации этих соединений в водных растворах и выражение для константы нестойкости (К_н) комплексных ионов.

Решение

Ионом-комплексообразователь – Со³⁺ (кобальт d-элемент). Лиганды – NO₂⁻

Координационное число Со³⁺ равно 6, то структура комплексного иона будет [Co(NO₂)₆]^3–.

Заряд комплексного иона (3+) + (6–) = 3–. Следовательно Na₃[Co(NO₂)₆].

Уравнение электролитической диссоциации соли: Na₃[Co(NO₂)₆] 3Na⁺ + [Co(NO₂)₆]^3–.

Уравнение диссоциации комплексного иона: [Co(NO₂)₆]^3- Co³⁺ + 6NO^2– .

Выражение для константы нестойкости: К_н = [Co³⁺][NO₂⁻]⁶ / [[Co(NO₂)₆]^3–].

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________