6. 5. Практическое значение комплексных соединений

Практическое значение комплексных соединений трудно переоценить. Приведем лишь некоторые примеры:

1. Комплексные соединения входят в состав важнейших биологически активных и лекарственных веществ: гемоглобина (комплекс железа), хлорофилла (комплекс магния), инсулина (комплекс цинка), витамина В12 (комплекс кобальта), ряда противораковых препаратов (комплексы платины).

2. В органическом синтезе многие комплексные соединения являются катализаторами или промежуточными продуктами (соединения ртути в реакции Кучерова, комплекс титана при полимеризации олефинов, соединения меди при окислении углеводородов и т.д.).

3. В металлургии комплексные соединения используются для получения и очистки металлов.

4. Комплексные соединения широко применяются в качестве реактивов при качественном и количественном анализе.

7. Практическая часть.

Синтез №1 — получение хлорида триэтилендиаминкобальтата(III) [CoЕn₃]Cl₃

Оборудование: весы, плоскодонная коническая колба, стакан, мерный цилиндр, магнитная мешалка, фарфоровая чашка, водяная баня, воронка Бюхнера, колба Бунзена.

Методика синтеза:

В плоскодонную коническую колбу ёмкостью 100 мл поместить 5 г CoCl₂*6H₂O и растворить соль в 10 мл воды. Добавить 16 мл 30%-го раствора этилендиамина(C₂H₄(NH₂)₂), частично нейтралезованного 4 мл 20% НCl(нейтрализацию проводить под тягой). Затем добавляем 30 мл 3%-го наствора Н2О2. Реакционную смесь перемешивать на магнитной мешалке 40 мин. Полученный раствор бурого цвета переливаем в фарфоровую чашку емкостью 100 мл и упариваем на водяной бане до объема 30 мл. горячий раствор перелить в стакан и охлодить до комнатной температуры, добавить 8 мл концентрированной HCl b 20мл этилового спитра. Смесь выдержать при 0̊ в течении 15 мин. Выпавшие кристаллы оранжевого цвета отфильтовать на воронке Бюхнера, промыть 10 мл смеси вода­­–этиловый спирт(1:1) , а затем 5 мл этилового спирта и 5 мл эфира. Полученное вещество вусышить и перенести ы бюкс.

Уравнение реакции синтеза:

2CoCl₂ +6En+ 2HCl=2[Co(En)₃]Cl₃+2H₂O

Расчеты:

практическая

Цвет полученного соединения: оранжевый

Результаты исследования спектра поглащения раствора:

λ (длина волны) нм.	D (оптическая плотность)
315	0.05
364	0.285
400	0.5
440	0.26
490	0.31
540	0.035

Наблюдения:

Имеющийся в лаборатории этилендиамин имел жёлтоватый цвет, сильно дымящийся, условная концентрация жидкого этилендиамина составляла 70%. Имеющаяся в лаборатории перекись водорода была концентрированной, для приготовления раствора нужной концентрации разбавил перекис в 10 раз.

С полученным соединением оранжевого цвета проведены следующие опыты и реакции:

1)

В результате проведенной реакции выпадает белый осадок , нами показано наличие ионов во внешней сфере.

2)

В результате проведенной реакции выпадает бурый осадок , нами показано наличие ионов Co³⁺ в растворе.

3)

В результате проведенной реакции выпадает чёрный осадок нами показано наличие ионов Co³⁺ в растворе.

4)

В результате проведенной реакции раствор окрашивается в розовый цвет, но для того, чтобы образовался аммиачный комплекс необходимо к раствору добавить большое количество аммиака, что говорит об устойчивости полученного комплекса.

Синтез №2— получение диметилглиоксимата никеля(II) [Ni(N₂(OH)₂C₂(CH₃)₂)₂]

Оборудование: весы, стакан мерный цилиндр, воронка Бюхнера.

Методика синтеза:

1 г хлорида никеля растворяем в 25 мл воды. Затем добавляем спиртовой раствор аммиака до слабого запаха. Затем к раствору добавляем спиртовой раствор диметилглиоксима до образования рыхлого осадка диметилглиоксимата алого цвета. Осадок отфильтровываем и промываем 2-3 раза водой и высушиваем на воздухе.

Уравнение реакции синтеза:

NiCl₂+2H₂dmg+2NH₃= [Ni(Hdmg)₂]+NH₄Cl

Расчеты:

.

Цвет полученного соединения: алый.

Получившееся вещество ( само по себе доказывает, что в его состав входит ионы Ni²⁺. В ходе проведения качественных реакций экспериментально обнаруживаем высокую устойчивость соединения, не прореагировал с высоко концентрированным NaOH. Лишь при растворении в тетрахлорметане (CCl₄) прореагировал с Na₂S:

В результате проведенной реакции выпадает чёрный осадок , нами показано наличие ионов Ni²⁺ в растворе. В связи с тем, что удалось растворить только в CCl₄, спектр поглощения раствора не снимал по причине сильного запаха CCl₄.

Синтез №3— получение тригидрата триоксалатоферрата(III) калия К₃[Fе(С₂O₄)₃]* ЗН₂O

Оборудование: Весы, стакан, магнитная мешалка, водяная баня, баня со льдом, воронка Бюхнера.

Методика синтеза:

В стакан ёмкостью 25мл. поместить 3 г твёрдого хлорида железа(III). Смесь перемешивать на магнитной мешалке до растворения соли. В другой стакан ёмкостью 50 мл внести 9.13г оксалата калия, добавить 25 мл воды и нагреть содержимое стакана на водяной бане до растворения соли( не доводя до кипения). Все дальнейшие операции проводить в условиях защиты от освещения. К полученному теплому раствору оксалата калия при перемешивании прилить раствор хлорида железа(III) и охладить в бане со льдом. Наблюдается образование светло-зеленых кристаллов оксалатного комплекса железа(III). Раствор с осадком оставить на 1 час в бане со льдом для более полной кристаллизации. Затем осадок отфильтровать на воронке Бюхнера, промыть на фильтре 10 мл этанола, высушить током воздуха перенести в бюкс и взвесить.

Уравнение реакции синтеза:

3K₂C₂O₄+FeCl₃=K₃[Fe(C₂O₄)₃]+3KCl

Расчеты:

=4.68г

Цвет полученного соединения: зеленый

Результат исследования спектра поглощения раствора:

λ (длина волны) нм.	D (оптическая плотность
315	0.05
364	0.025
400	0.015
440	0.435
490	0.025
540	0.023

Качественные реакции, доказывающие состав полученных в результате синтеза веществ:

4

В результате проведенной реакции, выпадает ярко-синий осадок берлинской лазури , нами показано наличие ионов Fe³⁺ в растворе.

В результате реакции, раствор не окрашивается в кроваво-красный, т. к. не образуется Fe(SCN)₃, следовательно, ион Fе³⁺ находится во внутренней сфере.

В результате проведения реакции, выпадает желтый осадок следовательно, ионы K⁺ находятся во внешней сфере.

В результате проведения реакции, выпадает черный осадок следовательно, в растворе находятся ионы Fe³⁺ .