5756

11

Таблица 3

Наиболее распространенные монодентатные лиганды

Хелаты образуют полидентатные лиганды (dentate-зубчатый). Полидентатные лиганды содержат в молекуле два, а иногда и больше атомовдоноров, поэтому одна молекула лиганда может образовывать с атомом - комплексообразователем две или более связи. Центральный атом - комплексообразователь входит в состав цикла. Циклическая группировка «захватывает» комплексообразователь подобно тому, как рак клешнями захватывает свою добычу (греческое слово «хелат» (xe ) - клешня). Так, ион меди (II) образует с этилендиамином хелат состава:

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

12

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.

2.В названии комплексного иона первыми указывают названия лигандов. Число лигандов каждого сорта (если оно больше единицы) указывают греческими приставками (ди-, три-, тетра-, пента-, гексадля 2, 3, 4, 5, 6 соответственно).

3.При названии комплексного аниона к корню названия большинства лигандов прибавляют окончание «о», а некоторые имеют специальные названия:

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

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

В хелатах называют сначала лиганд, прибавляя окончание «ат», а затем металл. 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 гидроксидов. 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 образование основных солей Cu(OH)NO3, Co(OH)NO3 и Ni(OH)2. Отметьте цвет осадков. Затем в каждую пробирку добавьте избыток раствора аммиака до полного растворения осадков. Напишите уравнения происходящих реакций, если образующиеся комплексы имеют состав [Cu(NH3)4]2+, [Ni(NH3)6]2+, [Co(NH3)6]2+.

14

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 пробирку по 2-3 капли раствора КОН. Почему не выпадает осадок гидроксида железа во второй пробирке?

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

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. Запишите уравнение происходящей реакции, отметьте цвет осадка и дайте название 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 количество аммиачного раствора диметилглиоксима:

HON = C - CH3

Каков цвет осадка? Чем структура хелатов отличается от структуры обычных комплексных солей?

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

Вопросы

15

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]+?

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

16

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 соединениях: 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.

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 соединения 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: диамминдихлороплатина(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 комплексных соединений, выделив комплексный ион, если соединения имеют состав: PtCl2(NH3)2; PtCl3KNH3. Напишите уравнения реакций диссоциации этих комплексных соединений и выражение для констант нестойкости комплексов.

константы нестойкости.

2.Определите степень окисления центрального атома - комплексообразователя в комплексах: [AuCl4]-, [Cd (CN)4]2-, [Ni (NH3)5Cl]+.

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

Вариант 6.

1.Рассчитайте степень окисления атомов-комплексообразователей в соединениях 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

ивыражение для константы нестойкости его комплексного иона.

Вариант 7.

1.Вычислите заряды комплексных ионов в следующих комплексных соединениях 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 реакций между: а) K4[Fe(CN)6] и CuSO4; б) K3[Fe(CN)6] и AgNO3.

18

3. Напишите химические формулы комплексных соединений по их названиям: диамминдихлороплатина (II); триамминтрихлорокобальт (III); бромид гексамминникеля (II); дицианоаргентат (I) калия. Для одного из соединений напишите уравнение реакции диссоциации и выражение для константы нестойкости комплекса.

Вариант 9.

1.Определите степени окисления комплексообразователей в комплексах:

[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 уравнения реакций диссоциации этих соединений.

2. Вычислите значения степеней окисления атомовкомплексообразователей в комплексных ионах: [SnF6]2-, [Au(CN)2Br2]-, [Pt(SO3)4]6-.

3. Координационное число палладия равно 4. Напишите формулы комплексных солей, выделив комплексный ион: PdCl2(NH3)2 H2O; Pd (NH3)2(NO2)2.

Вариант 11.

1.Напишите формулы всех возможных шести-координационных комплексов 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

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

Вариант 12.

19

1.Вычислите значения степеней окисления центральных ионовкомплексообразователей 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.

2.Напишите в молекулярной и ионной формах уравнения обменных реакций 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 диссоциации.

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: дицианоаргентат(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 растворе какого комплексного соединения концентрация ионов кобальта меньше?

Вариант 15.

1.Дайте название комплексных солей: [Cu(NH3)4](NO3)2, Na2[PdI4]. Напишите уравнения реакций их диссоциации и выражение для констант нестойкости.

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

3.Напишите формулы следующих комплексных соединений: бромид гексаамминкобальта (III), сульфат тетраамминкарбонатохрома(III).

20

Вариан 16.

[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: диамминдихлороплатина (II), триамминтрихлорокобальт(III).

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 нестойкости.

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.