Пример 2.
Определите степень окисления, координационное число комплексообразователя и заряд комплексного иона в соединении Na3[Co(NO2)6]. Составьте уравнение диссоциации его в водном растворе. Напишите выражение константы нестойкости комплексного иона.
Решение: Диссоциация комплексного соединения Na3[Co(NO2)6] протекает следующим образом:
первичная диссоциация Na3[Co(NO2)6] <=> 3Na+ + [Co(NO2)6]3-
вторичная диссоциация [Co(NO2)6]3- <=> Co3+ + 6NO2-
Таким образом, степень окисления комплексообразователя Co равна +3, координационное число соответствует 6. Заряд комплексного иона равен сумме зарядов составляющих его простых ионов: +3+(-6)= -3.
[Co3+]*[ NO2-]6
Кнест = [[Co(NO2)6]3-]
Вопросы и задачи
101-125. Назовите комплексное соединение. Укажите комплексообразователь, лиганды, внутреннюю и внешнюю сферы; определите заряд комплексной частицы, степень окисления комплексообразователя и его координационное число. Напишите реакции первичной и вторичной диссоциации комплексных соединений. Составьте выражения для констант нестойкости комплексных ионов.
101. Na[Sb(OH)6]
102. [Pt(NH3)3NO2]Cl
103. [Cr(H2O)6]Cl3
104. Na2[Zn(OH)4]
105. [Ag(NH3)2]Br
106. [Cu(NH3)4](OH)2
107. [Со (NН3)5(Н2О)]Cl3
108. K3[Co(NO2)6]
109. Ca[Cr(NH3)2(NCS)4]2
110. K4[Mg(CN)6]
111. [Pt(NH3)4]Cl2
112. [Ni(NH3)6]SO4
113. K2[HgI4]
114 [Co(NH3)2(NO2)4]Cl2
115. [Zn(NH3)4](NO3)2
116. K2[Co(NH3)2(NO2)4]
117. [Cu(NH3)4](NO3)2
118. Cs[Co(H2O)3Br3]
119. K3[Fe(CN)6]
120. [Ag (NH3)2]Cl
121. Na3[Co(NO2)6]
122. K2[Cu(CN)4]
123. [Co(H2O)(NH3)4CN]Br2
124. [Ni(NH3)6]Cl3
125. [Pd(NH3)3Cl]Cl
3. Основы идентификации неорганических Соединений
Идентификация – это отождествление, установление совпадения чего-либо с чем либо. В применении к химии идентификация - установление химического состава неорганических веществ.
Вопросами идентификации соединений занимается аналитическая химия - область химии, изучающая качественный и количественный состав веществ.
При помощи качественного анализа находят, из каких химических элементов, ионов, групп атомов и молекул состоит анализируемое вещество. Количественный анализ позволяет установить количественные соотношения составных частей данного соединения или смеси веществ. При исследовании состава неизвестного вещества (идентификации) качественный анализ всегда предшествует количественному анализу.
Методы анализа условно делят на 3 группы:
1) Химические – основаны на использовании химических реакций, протекающих в растворах. В результате химических превращений образуются новые соединения, обладающие специфическими свойствами: определенным физическим состоянием (осадок, жидкость, газ); известной растворимостью в воде, кислотах, щелочах и других растворителях; характерным цветом, запахом и т.д. Такие реакции называют качественными на соответствующие ионы, молекулы или группы атомов.
2) Физические – методы, основанные на изучении физических (оптических, электрических, магнитных, тепловых и других) свойств веществ или их растворов без применения химических реакций.
3) Физико-химические – основаны на измерении физических свойств, проявляющихся или изменяющихся в результате химических реакций.
Качественный анализ. Реакции, применяемые в качественном химическом анализе, чаще всего проводят в растворах. Анализируемое вещество сначала растворяют, а затем действуют на полученный раствор соответствующими реактивами. В некоторых случаях вещества анализируют сухим путем, без перевода их в раствор.
Проведение качественного анализа неизвестного вещества начинают с анализа сухого вещества.
Анализ сухого вещества включает следующие операции:
а) определение окраски бесцветного пламени горелки при внесении в пламя анализируемого вещества. Некоторые вещества способны окрашивать бесцветное пламя горелки в характерные цвета, например: соединения натрия окрашивают пламя в желтый цвет, соединения калия – в фиолетовый, соединения кальция – в кирпично-красный, бария – желто-зеленый, меди – в зеленый;
б) термическое разложение вещества. В результате нагревания веществ возможна возгонка этого вещества либо разложение с выделением газообразных продуктов. Образование капель воды при нагревании указывает на присутствие солей, содержащих кристаллизационную воду, органических соединений, гидроксидов, основных и кислых солей. Выделение кислорода свидетельствует о присутствии перекисных соединений, нитратов, хлоратов, перманганатов и других богатых кислородом соединений. Например, при термическом разложении нитрата калия происходит следующая реакция:
2KNO3
2KNO2
+ O2↑
Выделение диоксида углерода СО2 свидетельствует о присутствии карбонатов и органических соединений; оксидов азота – о присутствии нитратов и нитритов; выделение хлора, брома и иода – о присутствии хлоридов, бромидов и иодидов, гипохлоритов, хлоратов и др. подобных соединений; выделение аммиака свидетельствует о присутствии солей аммония, цианидов и т.п.;
в) растворение вещества в воде, кислотах, щелочах и других растворителях. Для растворения вещества применяют дистиллированную воду, уксусную, серную, азотную и другие кислоты, царскую водку, водный раствор аммиака, органические растворители.
Полученные растворы анализируют при помощи качественных реактивов или реагентов – веществ, вызывающих характерные превращения исследуемых веществ.
В результате реакции может:
а) образоваться нерастворимое соединение (осадок) определенного цвета. Например, ион серебра образует нерастворимые осадки разного цвета: АgС1 – белый, АgI – бледно-желтый, Аg2S – черный;
б) образоваться характерное окрашивание исследуемого раствора. Например, рН-индикаторы указывают на присутствие избытка иона Н+ или ОН- в зависимости от окраски этого индикатора в данном растворе;
в) образоваться газообразное вещество, например, аммиак в растворе соединений аммония, диоксид углерода – при анализе растворов карбонатов.
Аналитические реакции проводят с реактивами, образующими характерные продукты реакции, которые легко установить, не прибегая к специальным методам исследования. Зная состав образовавшегося продукта реакции, делают вывод о наличии в составе анализируемого вещества того или иного искомого элемента или иона.