Laba_3_комплексные соединения

Федеральное агентство по образованию

Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Санкт-Петербургский горный университет»

Кафедра общей химии

Отчет

по лабораторной работе №3

«Исследования комплексных соединений»

Выполнил: студент группы ЭРБ-16 Емельянов Е.А.

(должность) (подпись) (Ф.И.О)

Проверил: доцент Кужаева А. А.

(должность) (подпись) (Ф.И.О)

Санкт-Петербург

2016

Цель работы: познакомиться с методами получения комплексных соединений и их свойствами.

Ход работы:

Опыт №1. Образование и разрушение амминокомплекса серебра.

1. Налить в пробирку 3-4 капли раствора нитрата серебра, добавить столько же раствора хлорида натрия:

AgNO₃ + NaCl → AgCl↓ + NaNO₃

Ag⁺ + NO₃^- + Na⁺ + Cl^- → AgCl + Na⁺ + NO₃^-

Ag⁺ + Cl^- → AgCl

(Выпал осадок белого цвета)

2. Добавить в пробирку 3-5 капель концентрированного раствора аммиака и несколько раз встряхнуть.

AgCl + 2NH₃+H₂O → [Ag(NH₃)₂]Cl + 2H₂O

Ag⁺ + Cl^- + 2NH₃+H₂O → [Ag(NH₃)₂]⁺ + Cl^- + 2H₂O

(Произошло растворение осадка с образованием амминокомплекса серебра и воды)

3. Подкислить раствор аммиака азотной кислотой.

[Ag(NH₃)₂]Cl +2HNO₃ → AgCl↓+ 2NH₄NO₃

[Ag(NH₃)₂]⁺ + Cl^- + 2H⁺ + 2NO₃ → AgCl + 2NH₄⁺ + 2NO₃^-

[Ag(NH₃)₂]⁺ + Cl^- → AgCl + 2NH₄⁺

(Произошло разрушение амминокомплекса серебра, выпал осадок белого цвета)

Опыт №2. Получение амминокомплекса никеля.

1. Налить в пробирку 3-4 капли раствора сульфата никеля и добавить каплю разбавленного раствора аммиака.

2NiSO₄ + 2NH₄OH → (NiOH)₂SO₄↓ + (NH₄)₂SO₄

2Ni⁺ + 2SO₂^2- + 2NH₄⁺ + 2OH^- → (NiOH)₂SO₄ + 2(NH₄)⁺ + SO₄^2-

2Ni⁺ + 2SO₂^2- + 2OH^- → (NiOH)₂SO₄ + SO₄^2-

(Выпал студенистый осадок)

2. Добавить 4-10 капель концентрированного раствора аммиака.

(NiOH)₂SO₄ + 6NH₄OH → [Ni(NH₃)₆]SO₄ + 8H₂O

(NiOH)₂SO₄ + 6NH₄^- + 6OH^- → [Ni(NH₃)₆]²⁺ + SO₄^2- + 8H₂O

(Полное растворение осадка. Раствор окрасился в сине-фиолетовый цвет)

3. К полученному раствору добавить 1мл насыщенного раствора бромида калия.

[Ni(NH₃)₆]SO₄ + 2KBr → [Ni(NH₃)₆]Br₂↓ + K₂SO₄

[Ni(NH₃)₆]²⁺ + SO₄^2- + 2K⁺ + 2Br^- → [Ni(NH₃)₆]Br₂ + 2K⁺ + SO₄^2-

[Ni(NH₃)₆]²⁺ + 2Br^- → [Ni(NH₃)₆]Br₂

(Выпал осадок)

Опыт №3. Образование и реакции амминокомплекса меди.

1. Поместить в две пробирки по 10 капель раствора сульфата меди. В пробирку №1 добавить 2 капли раствора соли бария. В пробирку №2 внести гранулированный кусочек олова.

Пробирка №1: CuSO₄ + BaCl₂ → BaSO₄ + CuCl₂

(Выпал белый осадок)

Пробирка №2: 2CuSO₄ + Sn → SnSO₄ + CuSO₄ + Cu

(Появился красноватый налёт на кусочке олова)

2. Получить комплексное соединение меди путём реакции обмена сульфата меди и концентрированного раствора аммиака.

4CuSO₄ + 4NH₄OH → [Cu(NH₃)₄]SO₄ + Cu₃(OH)₄SO₄↓

4Cu²⁺ + 4SO₄^2- + 4NH₄⁺ + 4OH^- → [Cu(NH₃)₄]²⁺ + SO₄^2- + Cu₃(OH)₄SO₄

4Cu²⁺ + 4SO₄^2- + 4OH^- → Cu₃(OH)₄SO₄ + SO₄^2-

(Раствор окрасился в ярко-синий цвет)

выпал в осадок основный сульфат меди, но после растворился:

[Cu(NH₃)₄]SO₄ + Cu₃(OH)₄SO₄ → [Cu(NH₃)₄]SO₄ + 3CuSO₄ + 4H₂O

3. С комплексным соединением меди провести опыты, что и сульфатом меди в первом пункте.

1.[Cu(NH₃)₄]SO₄ + BaCl₂ → [Cu(NH₃)₆] Cl₂ + BaSO₄

2.[Cu(NH₃)₆]SO₄ + Sn ≠

(Как и с сульфатом меди, при взаимодействии с солью бария выпадает осадок – сульфат бария. Однако, сульфат тетрамминмеди не вступил во взаимодействие с кусочком гранулированного олова)

4. Написать электролитическую диссоциацию сульфата тетрамминмеди.

[Cu(NH₃)₄]SO₄ → [Cu(NH₃)₄]²⁺ + SO₄^2- - первичная диссоциация

[Cu(NH₃)₄]²⁺ ↔ Cu²⁺ + 4NH₃ - вторичная диссоциация

(Вторичная диссоциация характеризуется равновесием между комплексной частицей центральным ионом и лигандами)

Опыт 6. Получение комплексного йодида ртути.

1. Налить в пробирку 3-4 капли раствора нитрата ртути (II) и добавить 1-2 капли раствора иодида калия.

Hg(NO₃)₂ + 2KI → HgI₂↓ + 2KNO₃

Hg²⁺ + 2NO₃^- + 2K⁺ + 2I^- → HgI₂↓ + 2K⁺ + 2NO₃^2-

Hg²⁺+ 2I^- → HgI₂↓

(Осадок ярко-оранжевого цвета)

2. Добавлять по каплям избыток раствора иодида калия до растворения осадка.

HgI₂ + 2KI → K₂[HgI₄]

HgI₂ + 2K⁺ + 2I^- → 2K⁺ + [HgI₄]^2-

HgI₂ + 2I^- → [HgI₄]^2-

(Раствор желтого цвета)

3. Комплексообразующий ион выделить в осадок ионами серебра.

K₂[HgI₄] + 2AgNO₃ → Ag₂[HgI₄]↓ + 2KNO₃

2K⁺ + [HgI₄]^2- + 2Ag⁺ + 2NO₃^- → Ag₂[HgI₄]↓ + 2K⁺ + 2NO₃^-

2Ag⁺ + [HgI₄]^2- → Ag₂[HgI₄]↓

(Осадок лимонно-жёлтого цвета)

Опыт 9. Образование труднорастворимого гексацианоферрата (III) .

1. Налить в пробирку 3-4 капли раствора гексацианоферрата (II) калия и добавить 2-3 капли раствора хлорида железа (III).

K₄[Fe(CN)₆] + FeCl₃ → KFe[Fe(CN)₆]↓ + 3KCl

4K⁺ + [Fe(CN)₆]^4- +Fe³⁺ + 3Cl^- → K⁺ + Fe[Fe(CN)₆]^- + 3K⁺ + 3Cl^-

Fe³⁺ + [Fe(CN)₆]^4- → Fe[Fe(CN)₆]^-

(Получили раствор слаборастворимой соли с осадком синего цвета )

2. Налить в пробирку 3-4 капли раствора гексацианоферрата (III) калия и добавить 2-3 капли раствора сульфата железа (II).

2K₃[Fe(CN)₆] + 3FeSO₄ → Fe₃[Fe(CN)₆]₂↓ + 3K₂SO₄

6K⁺ + 2[Fe(CN)₆]^3- + 3Fe²⁺ + 3SO₄^2- → Fe₃[Fe(CN)₆]₂↓ + 6K⁺ + 3SO₄^2-

3Fe²⁺ + 2[Fe(CN)₆]^3- → Fe₃[Fe(CN)₆]₂↓

(Получили раствор соли с осадком синего цвета)

Опыт 10. Образование труднорастворимых гексацианофератов (II) .

В две пробирки налить 3-4 капли раствора гексацианоферрата (II) калия. В пробирку №1 добавить 2-3 капли раствора сульфата цинка. В пробирку №2 – раствора сульфата меди.

Пробирка №1:

K₄[Fe(CN)₆] + 2ZnSO₄ → Zn₂[Fe(CN)₆]↓ + 2K₂SO₄

4K⁺ + [Fe(CN)₆]^4- + 2Zn²⁺ + 2SO₄^2- → Zn₂[Fe(CN)₆]↓ + 4K⁺ + 2SO₄^2-

2Zn²⁺ + [Fe(CN)₆]^4- → Zn₂[Fe(CN)₆]↓

(Образовался белый студенистый осадок)

Пробирка №2:

K₄[Fe(CN)₆] + 2CuSO₄ → Cu₂[Fe(CN)₆]↓ + 2 K₂SO₄

4K⁺ + [Fe(CN)₆]^4- + 2Cu²⁺ + 2SO₄^2- → Cu₂[Fe(CN)₆]↓ + 4K⁺ + 2SO₄^2-

2Cu²⁺ + [Fe(CN)₆]^4- → Cu₂[Fe(CN)₆]↓

(Образовался осадок болотного цвета)