Примеры выполнения заданий


Пример 1. Укажите а) заряды комплексообразователя, лигандов и комплексного иона, б) координационное число комплексообразователя, в) названия соединений: 1) [Ni(NH3)4]SO4, 2) [Cr(NH3)5(CNS)](NO3)2, 3) H2[PtCl6], 4) K2[Hg(CN)3(CNS)], 5) [Pt(NH3)2Cl4], 6) [Fe(NO)2(CO)2].

Решение

1) [Ni(NH3)4]SO4 – сульфат тетраамминникеля (II); SO42– – анион внешней сферы (по заряду и числу ионов внешней сферы определяют заряд комплексного иона); [Ni(NH3)4]2+ – комплексный катион; NH30 – лиганд; Ni2+ – катион-комплексообразователь, его координационное число равно 4.

2) [Cr(NH3)5(CNS)](NO3)2 – нитрат тиоцианатопентаамминхрома (III); [Cr(NH3)5(CNS)]2+ – комплексный катион; NH30 и CNS– – лиганды; Cr3+ – ион-комплексообразователь, его координационное число равно 6.

3) H2[PtCl6] – гексахлороплатинат (IV) водорода; [PtCl6]2– – комплексный анион; Cl– – лиганд; Pt4+ – ион-комплексообразователь, его координационное число равно 6.

4) K2[Hg(CN)3(CNS)] – трицианотиоцианатомеркурат (II) калия (меркуратами называют анионные комплексы ртути: mercurius – латинское название ртути, принятое у алхимиков); [Hg(CN)3(CNS)]2– – комплексный анион; Hg2+ – ион-комплексообразователь, его координационное число равно 4; CN– и CNS– – лиганды.

5) [Pt(NH3)2Cl4] – тетрахлородиамминплатина (IV); комплексное соединение без внешней сферы содержит электронейтральный комплекс; Pt4+ – ион-комплексообразователь с координационным числом 6; NH30 и Cl– – лиганды.

6) [Fe(NO)2(CO)2] – дикарбонилдинитрозилжелезо (0); Fe0 – атом-комплексообразователь с координационным числом 4; лиганды – молекулы NO и CO.

Пример 2.Приведите уравнения диссоциации соединений, напишите выражение константы нестойкости комплексного иона: [Hg(NH3)4](NO3)2, K2[Hg(CNS)4].

Решение

[Hg(NH3)4](NO3)2 = [Hg(NH3)4]2+ + 2NO3– (сильный электролит).

[Hg(NH3)4]2+ D Hg2+ + 4NH3

K2[Hg(CNS)4] = 2K+ + [Hg(CNS)4]2–

[Hg(CNS)4]2– D Hg2+ + 4CNS–

Пример 3. Опишите характер связей и пространственное строение комплексного иона в соединении K3[CoF6].

Решение

У иона Co3+ на внешней оболочке имеются вакантные 4s-, 4p- и 4d-орбитали:

Co3+ – 3d64s04p04d0

    3d     4s   4p       4d    
¯­ ¯ ¯ ¯ ¯                  

Фторид-ионы имеют неподеленные пары электронов: .

При взаимодействии F– и Co3+ образуется комплексный ион [CoF6]3–, в котором шесть лигандов F– образуют шесть ковалентных связей по донорно-акцеторному механизму:

    3d     4s   4p       4d    
¯­ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯­ ¯­ ¯­ ¯­ ¯­ ¯­      
          F– F– F– F– F– F–      

Как видно, при образовании комплекса происходит sp3d2-гибридизация и соответственно полученный комплекс имеет октаэдрическую структуру.

Связи, образующиеся между внешней и внутренней сферой – ионные.

Пример 4.Составьте молекулярные и ионные уравнения возможных процессов, объясните их направленность, подпишите названия комплексных соединений:

а) Na[Ag(NO2)2] + K2S ® б) K2[CdCl4] + Hg(NO3)2 ®

в) K2[HgBr4] + KCN ® г) [Ag(NH3)2]Cl + HNO3 ®

д) Co(OH)3 + KCN® е) K4[Fe(CN)6] + CuCl2 →

ж) [Ag(NH3)2]Cl + NaNO3 ®

Решение

Протекание обменных реакций, в которых участвуют комплексные ионы, подчиняется общему правилу обменных процессов: они идут в сторону более полного связывания ионов. Это достигается при образовании труднорастворимых веществ с низкими значениями ПР или слабых электролитов (в частности, комплексных ионов) с низкими значениями Kдис (Kнест комплексных ионов).

а) 2Na[Ag(NO2)2] + K2S = Ag2S¯ + 2NaNO2 + 2KNO2

динитритоаргентат (I) натрия

2[Ag (NO2)2]– +S2– = Ag2S¯ + 4NO2–

Kнест » 10–3 ПР » 10–50

ПР образующегося вещества Ag2S значительно ниже Kнест исходного комплексного иона, ион-комплексообразователь связывается сульфид-ионами в осадок сульфида серебра, над которым концентрация ионов серебра меньше, чем в исходном растворе.

б) K2[CdCl4] + Hg(NO3)2 = K2[HgCl4] + Cd(NO3)2

тетрахлорокадмат тетрахлоромеркурат(II)

калия калия

[CdCl4]2– + Hg2+ = [HgCl4]2– + Cd2+

Kн » 10–3 > Kн » 10–15

В этой реакции исходный комплексный ион разрушается, превращаясь в новый, более прочный (произошла замена комплексообразователя – катиона кадмия на катион ртути).

в) В следующей реакции исходный комплексный ион превращается в более прочный путем замены лигандов:

K2[HgBr4] + 4KCN = K2[Hg(CN)4] + 4KBr

тетрабромoмеркурат (II) тетрацианомеркурат (II)

калия калия

[HgBr4]2– + 4CN– = [Hg(CN)]2– + 4Br–

Kн » 10–21 > Kн » 10–42

г) [Ag(NH3)2]Cl + HNO3 = NH4NO3 +AgCl

хлорид диамминсеребра (I) нитрат аммония

[Ag(NH3)2]+ + Cl- + H+ =NH4+ + AgCl¯

Kн » 10–8 Kн » 10–10, ПР » 10–10

Исходный комплексный ион разрушается, т.к. его лиганды (молекулы аммиака) образуют с ионами водорода более прочный комплекс – ион аммония, а ион-комплексообразователь образует осадок хлорида серебра.

д) Co(OH)3 + 6KCN = K3[Co(CN)6] + 3KOH

гексацианокобальтат (III) калия

Co(OH)3 + 6CN– = [Co(CN)6]3– + 3OH–

ПР = 2,5×10–37 Kн » 10–64

Реакция идет в сторону образования очень прочного комплексного иона, поэтому осадок гидроксида кобальта растворяется.

е) K4[Fe(CN)6] + 2CuCl2 = Cu2[Fe(CN)6]¯ + 4KCl

гексацианоферрат (II) гексацианоферрат (II)

калия меди (II)

[Fe(CN)6]4- + 2Cu2+ = Cu2[Fe(CN)6]¯

В этой реакции комплексный ион не разрушается, он образует нерастворимое соединение с ионами меди.

ж) [Ag(NH3)2]Cl + NaNO3 D [Ag(NH3)2]NO3 + NaCl

хлорид диамминсеребра нитрат диамминсеребра

[Ag(NH3)2]+ + Cl– + Na+ + NO3– D [Ag(NH3)2]+ + NO3– + Na+ + Cl–

Данная реакция обратима, не идет до конца.

 

 


Дата добавления: 2017-11-21; просмотров: 2141;

Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.014 сек.