Файловый архив студентов. Файловый архив студентов.
1269 вузов, 4660 предметов.
/ Регистрация
FAQ Обратная связь Вопросы и предложения
Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (бывш. СПбГПУ)
Предмет:
[НЕСОРТИРОВАННОЕ]
Файл:
part2.doc
Скачиваний:
55
Добавлен:
15.04.2019
Размер:
366.08 Кб
Скачать
☆
►Содержание►

Комплексные соединения

Комплексными соединениями называются определенные химические соединения, образованные сочетанием отдельных компонентов и представляющие собой сложные ионы или молекулы, способные к существованию, как в кристаллическом, так и в растворенном состоянии.

В молекуле комплексного соединения один из атомов, обычно положительно заряженный, занимает центральное место и называется комплексообразователем, или центральным атомом. В непосредственной близости к нему расположены (координированы) противоположно заряженные ионы или нейтральные молекулы, называемые лигандами. Комплексообразователь и лиганды составляют внутреннюю сферу комплексного соединения. Общее число σ-связей, образуемых комплексообразователем с лигандами, называется координационным числом центрального иона. По числу σ-связей, образуемых лигандом с комплексообразователем, лиганды делятся на моно-, ди- и более дентатные лиганды.

За пределами внутренней сферы комплексного соединения находится его внешняя сфера, содержащая положительно заряженные ионы (если внутренняя сфера комплексного соединения заряжена отрицательно) или отрицательно заряженные ионы (если комплексный ион заряжен положительно); в случае незаряженной внутренней сферы внешняя сфера отсутствует.

Ионы, находящиеся во внешней сфере, связаны с комплексным ионом, в основном, силами электростатического взаимодействия и в растворах легко отщепляются подобно ионам сильных электролитов. Лиганды, находящиеся во внутренней сфере комплекса, связаны с комплексообразователем ковалентными связями, и их диссоциация в растворе осуществляется, как правило, в незначительной степени. Поэтому с помощью качественных химических реакций обычно обнаруживаются только ионы внешней сферы. В формулах комплексных соединений внутреннюю сферу отделяют от внешней квадратными скобками.

Например, строение молекулы комплексной соли K4[Fe+2(CN-)6]4- следующее: ион Fe+2 – центральный ион или комплексообразователь; анион CN- - лиганд или аденд; 6 – координационное число; [Fe+2(CN)6]4 –внутренняя сфера или отрицательно заряженный комплексный анион; ионы K+ являются противоионами, и составляют внешнюю сферу.

При вычислении заряда комплексного иона следует исходить из того, что этот заряд равен алгебраической сумме зарядов комплексообразователя и лигандов; при этом заряд комплексообразователя принимается равным его степени окисленности (–1 * 6) - +2 = -4.

Названия комплексных солей образуют по общему правилу: сначала называют анион, а затем - катион в родительном падеже. Название комплексного катиона составляют следующим образом:

Сначала указывают числа (используя греческие числительные: ди,три, тетра, пента, гекса и т.д.) и названия отрицательно заряженных лигандов с окончанием «о» (Сl- - хлоро, SO42- - сульфато, ОН- - гидроксо и т. п.); затем указывают числа и названия нейтральных лигандов, причем вода называется аква, а аммиак — аммин; последним называют комплексообразователь, указывая степень его окисленности (в скобках римскими цифрами после названия комплексообразователя).

Название комплексного аниона составляют аналогично названию катиона и заканчивают суффиксом «ат».

Названия нейтральных комплексных частиц образуют так же, как и катионов, но комплексо-образователь называют в именительном падеже, а степень его окисления не указывают, так как она определяется электронейтральностью комплекса. Например, [Рt(NН3)2Cl2] - дихлородиаммин-платина.

Внешнесферная диссоциация комплексных солей происходит в водных растворах практически полностью, например: [Ag(NH3)2]Cl → [Ag(NH3)2]+ + Cl-. Эта диссоциация называется первичной. Обратимый распад внутренней сферы комплексного соединения называют вторичной диссоциацией. Например, ион диамминсеребра диссоциирует по схеме:

[Ag(NH3)2]+ ↔ Ag+ +2NН3

В результате вторичной диссоциации устанавливается равновесие между комплексной частицей, центральным ионом и лигандами. Диссоциация [Ag(NH3)2]+, согласно приведенному выше уравнению, характеризуется константой равновесия, называемой константой нестойкости комплексного иона:

[Ag+][NH3]2

Kнест = —————— = 6,8∙10-8 .

[Ag(NH3)2+]

Значения констант нестойкости различных комплексных ионов колеблются в широких пределах и могут служить мерой устойчивости комплекса. Чем устойчивее комплексный ион, тем меньше его константа нестойкости. Так, среди однотипных соединений, обладающих различными значениями констант нестойкости

[Ag(NO2)2]- [Ag(NH3)2]+ [Ag(S2O3)2]3- [Ag(CN2)]-

1,3∙10-3 6,8∙10-8 1∙10-13 1∙10-21

наиболее устойчив комплекс [Ag(CN2)]-, а наименее устойчив - [Ag(NO2)2]-.

Пример 1. Вычислить заряды следующих комплексных ионов, образованных хромом (III):

а) [Сr(Н2О)5Сl]; б) [Cr(H2О)4Cl2]; в) [Сr(Н2О)2(С2О4)2].

Решение. Заряд иона хрома (III) принимаем равным +3, заряд молекулы воды равен нулю, заряды хло-рид- и оксалат-ионов соответственно равны -1 и -2. Составляем алгебраические суммы зарядов для каждого из указанных соединений: а) +3 + (-1) = +2; б) +3 + 2 (-1) = +1; в) +3 + 2 (-2) = -1.

Пример 2. Назвать комплексные соли: [Pt (N Н3)3 Cl] Cl, [Co (NН3)5 Вr] SO4.

Решение. [Pt (NН3)3 Cl] Cl - хлорид хлоротриамминплатины (II), [Co (NН3)5Вr] SO4 - сульфат бромопентаамминкобальта(Ш).

Пример 3. Назвать соли Ba[Cr(NH3)2(SCN4)2 и (NH4)2 [Pt (OН)2 Сl4].

Решение. Ba[Cr(NH3)2(SCN4)2 - тетрароданодиамминхромат (III) бария, (NH4)2 [Pt (OН)2 Сl4] - тетрахлордигидроксоплатинат (IV) аммония.

ЗАДАЧИ

  1. Напишите молекулярное и сокращенное уравнение реакции получения комплексного соединения при добавлении к раствору хлорида кобальта (11) избытка гидроксида аммония. Напишите выражение константы нестойкости полученного комплексного иона и определите ее смысл. Назовите полученное комплексное соединение.

  2. Составьте уравнения реакции образования комплексного соединения меди при добавлении к раствору хлорида меду растворов гидроксида аммония и цианида калия в соотношении 1:3:1. Напишите выражение для константы нестойкости полученного комплексного иона. Назовите комплексное соединение.

  3. Рассчитайте концентрацию комплексообразователя в 1 М раствора гексафторалюмината калия в присутствии 0,1 моль/л фторида калия.

  4. Напишите уравнения троичной и вторичной диссоциации следующих комплексных соединений: а) тетраиодоцинкат лития. б) нитрат тетрааминортути (2). Какое из комплексных соединений прочнее, если Кнест(а) = 0.31, Кнест(б) = 2 · 10-19.

  5. Составьте молекулярное и сокращенное уравнения реакции образования комплексного соединение ртути (2) при добавлении к раствору нитрата ртути растворов роданида аммония и цианида калия в соотношении 1:3:1. Напишите выражение для константы нестойкости полученного комплексного иона.

  6. Назовите комплексные соли: [Pd(H2О)(NН3)2Cl]Cl, [Cu(NO3)4](NH4)2, [Co(H2O)(NH3)4CN]Br2, [Со (NН3)5SO4]NO3.

  7. Назовите комплексные соли: [Рd(NH3)3Сl]Сl, K4[Fe(CN)6], (NH4)3[RhCl6], Na2[PdI4], K2[Co(NH3)2(NO2)4], K2[Pt(OH)5Cl], K2[Cu(CN)4].

  8. Напишите формулы следующих комплексных соединений: а) дицианоаргентат калия;

б) гексанитрокобальтат(III) калия; в) хлорид гексаамминникеля(II);

г) гексацианохромат(III) натрия; д) бромид гексаамминкобальта(III).

  1. Напишите формулы следующих комплексных соединений: е) сульфат тетрааммин-карбонатхрома(III); ж) нитрат диакватетраамминникеля(II); з) трифторогидроксобериллат магния.

  2. Иодид калия осаждает серебро в виде AgI из раствора [Ag(NH3)2]NO3, но не осаждает его из раствора K[Ag(CN)2] той же молярной концентрации. Каково соотношение между значе-ниями констант нестойкости ионов [Ag(NH3)2]+(K1) и [Ag(CN)2]- (K2):

a) K1 > K2; б) K1 = K2, в) K1 < K2?

  1. Вычислите заряды следующих комплексных ионов, образованных хромом (III):

a) [Cr(H2О)6]; б) [Сг(Н2О)5Сl]; в) [Сr(Н2О)4Сl2]; г) [Сr(СN)6];

д)[Cr(Н2О)2(NH3)4];e) [Cr(C2О4)2(OH)2]; ж) [Cr(CN3)5NO3].

  1. Вычислите заряды следующих комплексных ионов, если валентность центрального иона (II): а) [Рd(NH3)Сl3]; б) [PdH2О(NH3)2Cl]; в) [Рt(NH3)3NО2]; г) FeNH3(CN)5]; д) [Ni(CN)4];

e) [Fe(CN)6].

  1. Вычислите степени окисления платины, кобальта, олова, золота и никеля -в комплексных ионах, заряды которых указаны: a) [PtCl(NO2)]2-; б) [РtCl(NH3)5]3+; в) [Co(NH3)5NCS]2+;

г) [SnF6]2-; д) [Au(CN)2Br2]-; e) [Pt(SО3)4]6-; ж) [Ni(NH3)6]2+.

  1. Назовите комплексные соединения: а) (NН4)3[RhCl6]; б) K[(Au(CN)2]; в) K4[Fe(CN)6]; г) K2[PtI4]; д) K[Co(NH3)2(NО2)4].

  2. Назовите комплексные соединения: а) K2[PtCl(OH)5], б) K[Pt(NH3)Cl3]; в) K3[Cr(NCS)6];

г) К3[Сu(СN)4]; д) Na3[Co(NО2)6]; е) Na2[PdI4]; ж) (NH4)2[Hg(NCS)4].

  1. Напишите эмпирические формулы следующих соединений:

а) гексацианоферрата(III) калия ; б) дицианоаргентата(I) калия;

в) тетрародацоилатината(II)калия; г) пентанитробромоплатината(IV) калия;

д) тетранитродихлороиридата(III) натрия; е) пентахлороакворутената(III) натрия;

ж) гидроксопентахлорорутената(IV) калия; з) тринитрокупрата(II) калия.

160. Назовите соединения: а) [Pt(NH3)4]Cl2; б) [Рt(NH3)4SO4]Вr2; в) [Ag(NH3)2]Cl;

г) Pt(NH3)4Br2]SO4; д) [Сu(NH3)4](NO3)2; е) [Cr(H2O)3(NH3)3]Cl3; ж) [Со(NH3)6]Сl3.

з) [CoH2O(NH3)4CN]Br2; и) [PdH2O(NH3)2Cl]Cl; к) [Pt(NH3)4][PdCl4]; л) [Pt(NH3)5Cl]Cl3;

м) [Pd(NH3)4][PtCl4]; н) [Co(NH3)5SO4]NO3; о) [Pt(NH3)3Cl]2[PtCl4]; п) [Co(NH3)5Cl]Cl2;

p) [Pt(NH3)4][PtNH3Cl3]2.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
Помощь Обратная связь Вопросы и предложения Пользовательское соглашение Политика конфиденциальности