комплексные соединения

Лабораторная работа 7. Комплексные соединения

7.1. Аквакомплексы

П₁: соль бериллия (тв) + вода (10к) + Инд = рН.  П₂: соль алюминия (тв) + вода (10к) + Инд = рН.  П₃: соль цинка(II)(тв) + вода (10к) + Инд = рН.  Оп.: пентагидрат сульфата меди(II) (тв) + T (нагреть в тигле на пламени газовой горелки, спиртовки, сухого горючего, на электроплитке) = изменение цвета кристаллов.

Примеч.: Инд - универсальный.

Набл.: рН растворов и тип среды, значения K_к. Продукт нагревания в Опыте и его цвет.

Комм.: Чем обусловлена кислотность среды во всех изучаемых случаях? Каковы значения КЧ центрального атома в аквакомплексах бериллия, алюминия, цинка(II)? Назовите продукты протолиза этих аквакомплексов. Почему медный купорос обесцвечивается при нагревании? Какие продукты последовательно образуются при его обезвоживании?

7.2. Аммиакаты

П₁: катион тетрааквамеди(II) (5к) + гидрат аммиака (конц, п/к), до растворения первоначально выпадающего осадка = раствор (изменение цвета); раствор разделить на три порции и использовать в опытах П₂, П₃ и П₄.  П₂: раствор (см. П₁) + катион оксония (п/к) = раствор (изменение окраски).  П₃: раствор (см. П₁) + бромная вода (п/к) + T = раствор (изменение окраски), газ.  П₄: раствор (см. П₁) + сульфид-ион (п/к, тяга!) = осадок.  П₅: катион гексааакваникеля(II) (5к) + гидрат аммиака (конц, п/к), до растворения первоначально выпадающего осадка = раствор (изменение цвета); раствор разделить на три порции и использовать в опытах П₆, П₇ и П₈.  П₆: раствор (см. П₅) + катион оксония (п/к) = раствор (изменение окраски).  П₇: раствор (см. П₅) + бромная вода (п/к) + T = раствор (изменение окраски), газ.  П₈: раствор (см. П₅) + сульфид-ион (п/к, тяга!) = осадок.

Набл.: Цвет комплексов в растворе (П₁, П₅). Окраска конечных растворов (П₂, П₆), цвет веществ в осадках (П₄, П₈). Состав выделяющегося газа (П₃, П₇).

Комм.: В каких случаях происходит разрушение комплексов? Сделайте обобщающий вывод о том, в каких условиях может происходить разрушение аммиакатов. Проверьте Ваш вывод экспериментально. Для обнаружения аммиака в газовой фазе используйте методы, описанные в лабораторной работе 4 (4.1.1, У₁).

7.3. Гидроксокомплексы

П₁: катион тетрааквабериллия(II) (2к) + гидроксид-ион (конц, п/к), до растворения первоначально выпавшего осадка = раствор; + диоксид углерода (газ, пропускать из баллона) = осадок.  П₂: катион гексаакваалюминия(III) (2к) + гидроксид-ион (конц, п/к), до растворения первоначально выпавшего осадка = раствор; + катион аммония (п/к) + T = осадок.  П₃: катион тетрааквацинка(II) (2к) + гидроксид-ион (конц, п/к), до растворения первоначально выпавшего осадка = раствор; + катион оксония (п/к), до растворения выпавшего первоначально осадка = раствор.

Набл.: Образование растворимых комплексов, цвет веществ в осадках.

Комм.: В какой среде устойчивы гидроксокомплексы? Что происходит с ними при подкислении раствора?

7.4. Ацидокомплексы

П₁: катион ртути(II) (5к) + иодид-ион (п/к, до растворения первоначально выпавшего осадка) = раствор; раствор разделить на две порции и использовать в опытах П₂ и П₃.  П₂: раствор (см. П₁) + гидроксид-ион (3к) =/= .  П₃: раствор (см. П₁) + сульфид-ион (п/к) = осадок.  П₄: катион тетрааквамеди(II) (4к) + бромид-ион (бромоводородная кислота) (конц, п/к) = изменение окраски при введении каждой капли реагента; раствор (конечная окраска); + вода (п/к) = изменение окраски раствора в обратном порядке.  П₅: катион гексаакважелеза(III) (1к) + катион оксония (1к) + вода (10к) + тиоцианат-ион (1к) = раствор (цвет); раствор + фторид-ион (п/к) = раствор (обесцвечивание).

Набл.: Образование и окраска комплекса в растворе (П₁). Выпадение осадка (П₃). Изменения окраски раствора на каждой стадии опыта (П₄). Окраска и значения констант образования комплексов (П₅).

Комм.: Почему не образуется осадок в П₂? По какой причине наблюдается разрушение комплекса в П₃? Почему в П₄ происходит замещение лигандов: а) при добавлении бромоводородной кислоты, б) при разбавлении раствора тетрабромокупрат(II)-иона водой? В чем причина превращения тиоцианатного комплекса железа(III) во фторидный комплекс (П₅)?

7.5. Хелаты

П₁: катион гексаакваникеля(II) (4к) + диметилглиоксим (водный раствор, содержащий гидрат аммиака) (п/к) = осадок (цвет).

Набл.: Цвет комплексного соединения, выпадающего в осадок, значения константы образования комплекса и его растворимости.

Комм.: Чем обусловлено повышение прочности хелатов по сравнению с комплексами, не содержащими циклических фрагментов? Почему реакцию в П₁ ведут в аммиачной среде? Сравните устойчивость комплексов никеля(II) с аммиаком и диметилглиоксимат-ионом.

7.6. Дополнительные задания

По указанию преподавателя проведите синтез комплексного соединения по способу, описанному в методических указаниях "Синтез, очистка и определение физико-химических свойств неорганических веществ" - М., МИТХТ, 1988 г., и исследуйте его свойства.