2. Граф логической структуры темы

3. ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

Основная литература:

1. Левітін Є.Я., Бризицька А.М., Клюєва Р.Г. Загальна та неорганічна хімія. Вінниця: Нова книга, 2003. – С. 251-271.

2. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М.: Высшая школа, 2001. – С. 107-113.

Дополнительная литература:

3. Калибабчук В.А., Грищенко Л.И., Галинская В.И. и др. Медицинская химия. К.: Медицина, 2008. – С. 43-54.

4. Мороз А.С., Луцевич Д.Д., Яворська Л.П. Медична хімія. Вінниця: Нова книга, 2006. – С. 46-57, 63-68, 72-84, 359-363.

5. Михайличенко Н.И. Общетеоретические основы химии. К.: Высшая школа, 1979. – С. 87-103.

6. Селезнёв К.А. Аналитическая химия. М.: Высшая школа, 1973. – С. 54-62.

ОРИЕНТИРОВАННАЯ ОСНОВА ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Инструкция к проведению практического занятия.

Получение соединений с комплексным анионом.

Принцип метода: метод основан на образовании осадка йодида висмута, при растворении которого в избытке реактива образуется комплексный анион [ВiI₄]^-

Материальное обеспечение: штатив с пробирками, стеклянная палочка, раствор иодида калия (0,5М), раствор нитрата висмута.

Ход рaботы:

1. В пробирку внести 3-4 капли 0,5М раствора нитрата висмута(III).

2. Добавить по каплям 0,5М раствор иодида калия до образования желто-бурого осадка йодида висмута (ІІІ).

3. К осадку по каплям добавить 0,5М раствор йодида калия до полного растворения.

4. Отметить темно-оранжевый цвет раствора.

5. Составить молекулярные и сокращенные ионные уравнения соответствующих реакций.

Получение соединений с комплексным катионом.

Принцип метода: метод основан на образовании осадка основной соли (CuOH)₂SO₄ голубого цвета, который при растворении в избытке реактива образует комплексный аммиакат меди.

Материальное обеспечение: штатив с пробирками, стеклянная палочка, раствор сульфата меди (ІІ) 0,5М, раствор аммиака 2М.

Ход работы:

1. В пробирку внести 3-4 капли 0,5 М раствора сульфата меди (II).

2. Добавить по каплям 2М раствор аммиака до выпадения осадка основной соли (CuOH)₂SO₄.

3. Отметить цвет образовавшегося осадка.

4. Добавить 2М раствор аммиака до растворения осадка. Полученный раствор использовать в опыте №5.

5. Составить уравнения реакций в молекулярном и ионном виде.

Данная реакция является качественной на катион меди Сu²⁺.

Получение циклического или хелатного комплексного соединения.

Принцип метода: метод основан на конкурентном взаимодействии трилона Б и оксалата аммония с катионам Са²⁺, в результате которого образуется хелатное комплексное соединение трилона Б с катионами кальция.

Материальное обеспечение: штатив с пробирками, стеклянная палочка, раствор хлорида кальция 1М, аммиачной буферный раствор (NH₄OH + NH₄Cl), раствор трилона Б 1М, раствор оксалата аммония 1М.

Ход работы:

1. В две пробирки внести по 3-4 капли 1М раствора хлорида кальция и по 2-3 капли аммиачного буферного раствора.

2. В одну из пробирок добавить 2-3 капли 1М раствора трилона Б.

3. В обе пробирки добавить по 2-3 капли 1М раствора оксалата аммония.

4. Отметить, что происходит в каждой пробирке.

5. Объяснить, почему в пробирке, содержащей трилон Б, не образуется осадок.

6. Составить уравнения соответствующих реакций.

Обменные реакции в растворах комплексных соединений.

Принцип метода: метод основан на выделении ферроцианидом калия K₄[Fe(CN)₆] из растворов солей меди (ІІ) красно-бурого осадка Сu₂[Fe(CN)₆].

Материальное обеспечение: штатив с пробирками, стеклянная палочка, растворы: сульфат меди (ІІ) 0,5Н, гексацианоферрата (ІІ) калия K₄[Fe(CN)₆] (1М).

Ход работы:

1. В пробирку внести 2-3 капли 0,5М раствора сульфата меди(ІІ)

2. Добавить 2-3 капли 1М раствора гексоцианоферрата (ІІ) калия K₄[Fe(CN)₆].

3. Отметить цвет образовавшегося осадка.

4. Составить уравнение соответствующей реакции.

Исследование устойчивости комплексных ионов.

Принцип метода: метод основан на образовании сульфидом натрия в растворах гидроксосолей меди черного осадка сульфида меди (ІІ) CuS.

Материальное обеспечение: штатив с пробирками, стеклянная палочка, растворы оксалата аммония 1М, сульфида натрия 1М, комплексного иона [Cu(NH₃)₄)²⁺.

Ход работы:

1. В 2 пробирки поместить раствор комплексного соединения меди (ІІ) с аммиаком, который был получен в опыте №2.

2. В одну пробирку внести 3-4 капли 1М раствора оксалата аммония, а в другую - столько же капель 1М раствора сульфида натрия.

3. Отметить реактив, добавление которого способствует образованию осадка.

4. Используя значения констант диссоциации комплексов и произведений растворимости (ПР) оксалата и сульфида меди (ІІ), объяснить полученные экспериментальные данные.

Гидратная изомерия аквакомплексов.

Принцип метода: метод основан на образовании гидратных изомеров различной окраски при изменении температуры раствора гексагидрата хлорида хрома (III) CrCl₃·6H₂O.

Материальное обеспечение: штатив с пробирками, стеклянная палочка, кристаллы гексагидрата хлорида хрома (III) CrCl₃·6H₂O, дистиллированная вода, газовая горелка.

Ход работы:

1. Несколько темно- зеленых кристаллов гексагидрата хлорида хрома (ІІІ) CrCl₃·6 H₂О растворить в 6-7 каплях дистиллированной воды.

2. Отметить цвет раствора.

3. Нагреть раствор до изменения его окраски.

4. Определить строение комплекса до и после нагревания.

5. Выводы сделать с учетом цвета гидратных изомеров:

[Cr(OH₂)₆]Cl₃ – сине-фиолетовый ,

[Cr(OH₂)₅Cl)Cl₂·H₂O – темно-зеленый,

[Cr(OH₂)₄Cl₂]Cl·2H₂O – светло-зеленый.

Влияние концентрации раствора на комплексообразование.

Принцип метода: метод основан на изменении окраски раствора комплексной соли K₂[Co(CNS)₄] при разбавлении водой вследствие разрушения этой соли и появления в растворе комплексных ионов [Co(OH₂)₆]²⁺.

Материальное обеспечение: штатив с пробирками, стеклянная палочка, дистиллированная вода, растворы: соль кобальта (ІІ) 0,5М, амиловый спирт, концентрированный раствор роданида калия KSCN.

Ход работы:

1. К 4-5 каплям 0,5М раствора соли кобальта (ІІ) добавить 2-3 капли амилового спирта.

2. Внести 3-4 капли концентрированного раствора роданида калия KSCN.

3. Смесь перемешать стеклянной палочкой.

4. Отметить окраску раствора.

5. Добавить 10-12 капель воды и перемешать.

6. Наблюдать изменение окраски раствора вследствие образования аквакомплекса кобальта (II) c координационным числом 6.

7. Объяснить наблюдаемые изменения и составить уравнения соответствующих реакций.

РЕШЕНИЕ ОБУЧАЮЩИХ ЗАДАЧ

Задача 1.

Железо (III) способно образовать комплексное соединение с лигандом C₂O₄^2-. Составьте формулу данного комплексного соединения и выберите ион для внешней сферы.

Эталон решения.

1. Определить координационное число центрального атома, т.е. железа (III): оно равняется 6. Это означает, что атом железа образует с лигандом 6 связей.

2. Определить дентатность лигандов, которая характеризует валентные возможности этих лигандов. Цианид ион (CN^–) – монодентатный лиганд, он образует только одну связь с атомом комплексообразователя.

3. Рассчитать заряд внутренней сферы комплекса. Заряд внутренней сферы комплекса равняется алгебраической сумме зарядов центрального атома и зарядов лигандов. В нашем случае железо имеет заряд +3, а суммарный заряд лигандов равен 6•(–1)= –6. Алгебраическая сумма зарядов центрального атома и лигандов равна: (+3) + 6·(–1) = – 3.То есть заряд внутренней сферы равняется (–3). Следовательно, внутренняя сфера комплекса имеет вид: [Fe(CN)₆]^3-.

4. Определить внешнюю сферу комплекса. Поскольку заряд внешней сферы должен нейтрализовать заряд внутренней сферы, в состав внешней сферы должны входить катионы. Если это ионы одновалентных элементов, такие как Na⁺ или К⁺, то их необходимо взять 3 единицы.

Эталон ответа: формула комплексного соединения может иметь следующий вид: Na₃[Fe(CN)₆).

Задача 2.

Определите дентатность лигандов в комплексном соединении [Cu(NH₂CH₂COO)₂].

Эталон решения.

1. Определить атомы, которые являются лигандами в данном комплексном соединении. Поскольку медь – d-элемент, атом которого имеет свободные орбитали то, следовательно, Си – центральный атом (комплексообразователь), а лигандами являются ионы NH₂CH₂COO ^–.

2. Определить количество связей между лигандом NH₂CH₂COO ^– и центральным атомом. Одна связь образуется по ковалентному механизму между кислородом карбоксильной группы и атомом меди. Поскольку на атоме азота NH₂ – группы иона NH₂CH₂COO^– имеется свободная пара электронов, а на атоме меди – свободные орбитали, то возможно образование второй связи по донорно-акцепторному механизму.

Эталон ответа: дентатность лиганда NH₂CH₂COO^– в комплексном соединении [Cu(NH₂CH₂COO)₂] равна 2.

Задача 3.

Определить координационное число в молекуле [Co(NH₃)₅Br]SO₄.

Эталон решения.

1. Координационное число – это количество химических связей центрального атома с лигандами, то есть количество лигандов.

2. В предложенном комплексном соединении 6 лигандов: 5–NH₃ и 1–Br.

Эталон ответа: координационное число равно 6.