Вопросы для самостоятельной подготовки

1. Сформулируйте основные положения координационной теории А. Вернера и проиллюстрируйте их на примерах.

2. Какие частицы выступают в роли комплексообразователей? Перечислите наиболее типичные из них. Что характеризует координационное число комплексообразователя? От каких факторов оно зависит?

3. Чем объясняется особая склонность атомов и катионов d-элементов выступать в качестве комплексообразователей?

4. Какие частицы выступают в роли лигандов? Приведите примеры электронейтральных и заряженных лигандов. Чему равна их дентатность и что она характеризует? Приведите примеры моно-, би-, три- и тетрадентатных лигандов.

5. Какие лиганды называются хелатирующими? Приведите примеры.

6. Может ли молекула метана быть лигандом? Ответ поясните.

7. Как классифицируются комплексные соединения в зависимости от заряда комплексной частицы? Приведите примеры.

8. Как можно рассчитать заряд комплексной частицы; комплексообразователя; внешней координационной сферы? Приведите примеры.

9. Назовите комплексные соединения:

K[Cu(NH₃)(CN)₃]; [Cu(NH₃)₃Cl]₂CO₃; [Cu(NH₃)(H₂O)(С₂О₄)].

Определите тип каждого КС; заряд комплексообразователя и его КЧ; дентатность лигандов.

10. Напишите уравнения первичной и вторичной диссоциации следующих КС: тетратиоцианодиамминхромат(III) аммония; карбонат нитратотриамминмеди(II); дицианодиамминпалладий(II). Приведите выражения общих констант нестойкости соответствующих комплексных частиц.

11. Каков тип химической связи между внешней и внутренней координационными сферами КС?

12. Каков тип химической связи между центральным атомом и лигандами?

13. Как происходит образование комплексных частиц согласно МВС?

14. На основе МВС объясните образование и геометрическую форму комплексных частиц: катиона тетраакважелеза(II); гексафтороалюминат-аниона; тетракарбонилникеля(0).

15. Какие типы изомерии присущи комплексным соединениям? Приведите примеры.

16. В чем заключается различие между комплексными соединениями и двойными солями?

17. При отравлениях соединениями Hg, Pb, Cu, Ag, Cd, Be в качестве противоядий из подручных средств принимают яичный белок или молоко. На чем основано их использование в данном случае?

18. В каких случаях в медицине используются хелатирующие лиганды, в том числе и трилон-Б? На чем основано их применение?

19. Что представляет собой гем крови? Почему гемоглобин способен взаимодействовать как с кислородом, так и с угарным газом?

Задачи и упражнения

312. Составьте максимально возможное число формул комплексных частиц (катионных, анионных, нейтральных), в состав которых могут входить:

а) комплексообразователи – Cr⁺³ (KЧ = 6); Pb⁺² (KЧ = 4); Ag⁺ (KЧ = 2);

б) лиганды – NH₃, H₂O, CN^–, CO₃^2–, PO₄^3–.

Определите заряды комплексных частиц.

313. Составьте формулы всех комплексных соединений, в состав которых могут входить следующие ионы: NH₄⁺, [BeF₄]^2–, [Fe(CN)₆]^3–, [Cr(H₂O)₅CN]²⁺, [Cu(NH₃)₄]²⁺. Для каждого из указанных комплексных ионов определите заряд комплексообразователя и его координационное число.

314. Напишите координационные формулы следующих комплексных соединений: нитрат карбонатоакватриамминкобальта(III); дибромотетра­цианоплатинат(IV) калия; сульфатотиоцианотриаквахром(III). Чему рав­ны координационные числа комплексообразователей и дентатность лигандов в этих соединениях? Напишите уравнения электроли­тической диссоциации комплексных соединений и соответствующие выражения общих констант нестойкости комплексных частиц.

315. Из раствора КС условного состава PtCl₄ · 6NH₃ нитрат серебра осаждает весь хлор в виде хлорида серебра, а из раствора соли PtCl₄ · 3NH₃ – только 1/4 часть входящего в ее состав хлора. Напишите координационные формулы и назовите эти КС. Укажите координационное число платины в каждом из них. Как диссоциироуют эти КС в растворе?

316. У двух КС кобальта одинаковая эмпирическая формула – CoBrSO₄ · 5NH₃. Одна из них в растворе реагирует только с хлоридом бария, а другая – только с раствором нитрата серебра, образуя в обоих случаях осадки. Напишите координационные формулы этих КС и назовите их. Приведите выражения констант нестойкости соответствующих комплексных ионов.

317. К раствору, содержащему КС условного состава CoCl₃ · 4NH₃ массой 0,2335 г, добавили в достаточном количестве раствор AgNO₃. Масса образовавшегося при этом осадка составила 0,1435 г. Определите координационную формулу КС и назовите его. Напишите уравнения его первичной и вторичной диссоциации и выражение общей константы нестойкости комплексного иона.

318. Напишите в молекулярной и ионно-молекулярной формах уравнения обменных реакций между:

а) K₄[Fe(CN)₆] и CuSO₄;

б)Na₃[Co(CN)₆] и FeSO₄;

в) K₃[Fe(CN)₆] и AgNO₃, имея в виду, что образующиеся КС нерастворимы в воде. Приведите их названия.

319. Напишите уравнения реакций образования комплексных кислот и оснований при взаимодействии: PtCl₂ и HCl; AgCl и HCl; PbCl₂ и HCl; AlF₃ и HF; Pd(CN)₂ и HCN; BF₃ и HF; Cu(OH)₂ и NH₃; Ni(OH)₂ и NH₃. (Координационные числа комплексообразователей определите по правилу Вернера.) Приведите уравнения первичной и вторичной диссоциации полученных соединений.

320. Напишите координационные формулы следующих комплексных соединений:

а) гексанитрокобальтат(III) калия;

б) амминнитротетрахлорокобальтат(III) аммония;

в) трифторогидроксобериллат галлия(III);

г) тетратиоцианодиамминхромат(III) аммония.

Укажите для каждого КС координационное число комплексообразователя и заряд внутренней сферы.

321. Назовите КС: [Pd(NH₃)₃Cl]Cl; K₄[Fe(CN)₆]; [Pt(NH₃)(H₂O)₂Cl]OH; [Co(NH₃)₄(H₂O)CN]Br₂; [Cr(NH₃)₅SO₄]NO₃; (NH₄)₂[Rh(NH₃)Cl₅]; Na₂[PbI₄]; [Cu(NН₃)₄](NO₃)₂; K₂[Co(NH₃)₂(NO₂)₄]. Напишите выражения общих констант нестойкости комплексных ионов, укажите координационные числа комплексообразователей.

322. Как объяснить, что комплексный катион [Ag(NH₃)₂]⁺ разрушается уже при слабом подкислении раствора, а катион [Pt(NH₃)₄]²⁺ сохраняется даже при действии концентрированных кислот?

323. Объясните:

а) почему осадок AgCl не растворяется в соляной кислоте, но растворяется в растворе аммиака?;

б) почему осадок AgI не растворяется в растворе аммиака, но растворяется в иодоводородной кислоте?

324. Чем определяется возможность замены одних лигандов в комплексных частицах на другие? Определите направление реакций в растворах:

а) [Ag(CN)₂]ˉ + 2NO₂ˉ ↔ [Ag(NO₂)₂]ˉ + 2CNˉ;

б) [Ag(NO₂)₂]ˉ + 2NH₃ ↔ [Ag(NH₃)₂]⁺ + 2NO₂ˉ;

в) K₂[HgCl₄] + 4KI ↔ K₂[HgI₄] + 4KCl?

325. Рассчитайте молярную концентрацию ионов комплексообразователей в водных растворах КС, концентрации которых составляют:

а) гидроксид диамминмеди(I) – 0,3 моль/дм³;

б) дитиосульфатоаргентат(I) натрия – 0,2 моль/дм³.

326. В раствор объемом 0,5 дм³ с молярной концентрацией [Ag(NH₃)₂]NO₃, равной 0,1 моль/дм³, пропустили аммиак объемом 11,2 дм³ (н. у.), который полностью растворился. Определить, как и во сколько раз при этом изменилась концентрация ионов серебра в растворе?

327. Равновесные концентрации ионов Ag⁺ и молекул NH₃ в аммиачном растворе нитрата диамминсеребра равны соответственно 3 · 10^–4 моль/дм³ и 5 · 10^–3 моль/дм³. Определите концентрацию КС в этом растворе.

328. Концентрация ионов Сu²⁺ растворе H₂[CuCl₄], содержащем HCl, равна 2,5 · 10^–2 моль/дм³, а концентрация ионов С1^– составляет 1 · 10^–1 моль/дм³. Рассчитайте концентрацию комплексных ионов в указанном растворе.

329. Какие комплексные ионы образуются при растворении амфотерных гидроксидов цинка и алюминия в растворах кислот и в растворах щелочей?

330. Допишите уравнения:

а) [Cr(H₂O)₆]³⁺ + 3OH^– →

б) [Cr(H₂O)₆]³⁺ + OH^– _(изб) →

в) [Cr(OН)₆]^3– + 3H₃О⁺ →

г) [Cr(OН)₆]^3– + H₃О⁺_(изб) →.

331. Допишите приведенные ниже уравнения реакций. Укажите, к какому типу относится каждая из них и чем определяется направление ее протекания:

а) K₂[CuCl₄] + NH₃ →

б) Na₃[Ag(S₂O₃)₂] + Na₂S →

в) Fe³⁺ + [Fe(CN)₆]^4– →

г) [Co(NO₂)₆]^3– + K⁺ →

д) Cu(OH)₂ + Na₂SO₃ → [Cu(SO₃)₄]^6– + ?

332. Напишите уравнения реакций, соответствующих превращениям:

Ag⁺ → [Ag(NH₃)₂]⁺ → AgI →Na₃[Ag(S₂O₃)₂] → [Ag(CN)₂]ˉ → Ag₂S.

Как объяснить возможность осуществления каждого из них?