Лаб раб №12Р химия 2011

Лабораторная работа № 12

КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

12.1 Цель работы Изучить химические свойства комплексных соединений, способы их получения, устойчивость комплексов. Показать отличие двойных солей от комплексов.

12.2 Содержание работы

а) Образование соединений с комплексным анионом

б) Образование солей с комплексным катионом

в) Получение двойного комплекса

г) Качественные реакции на Fe²⁺ и Fe³⁺

12.3 Техника безопасности

При выполнении работы пользоваться химическими реактивами аккуратно, не допуская разбрызгивания и проливания реактивов на лабораторный стол и одежду.

12.4 Теоретические основы

Комплексными называются соединения сложного состава, у которых можно выделить центральный атом и непосредственно связанные с ним молекулы или ионы. По координационной теории швейцарского ученого Альфреда Вернера (1893г) каждое комплексное соединение имеет внутреннюю и внешнюю сферу.

1. Внутренняя сфера комплексного соединения называется комплексом. При написании химической формулы внутреннюю сферу заключают в квадратные скобки. K₃[Fe (CN)₆].

2. Центральный атом внутренней сферы комплексного соединения, вокруг которого группируются ионы или молекулы, называется комплексообразователем. Ими являются положительно заряженные катионы металлов (Fe³⁺).

3. Частицы (ионы или нейтральные молекулы) непосредственно связанные с комплексообразователем называются лигандами (CN^-)

4. Число лигандов в комплексе называется координационным числом.

5. Не вместившиеся во внутреннюю сферу ионы, образует внешнюю сферу комплексного соединения.

кафедра прикладной химии

12.5. Необходимые реактивы и приборы:

а) Штатив с пробирками.

б) Растворы солей: иодид калия, нитрат висмута (III), сульфат меди, желтой кровяной соли, красной кровяной соли, хлорид железа (III), сульфат железа (II), соли Мора, хлорида хрома.

в) Растворы гидроксидов натрия, аммония.

12.6. Ход работы

Опыт 1. Образование соединений с комплексным анионом

Получение комплексного соединения висмута (тетрайодовисмутата калия)

В пробирку с 2-3 мл раствора нитрата висмута (III) добавляйте по каплям раствор иодида калия до выделения осадка иодида висмута (III). Каков цвет осадка?

Затем к выпавшему осадку добавляйте еще 2-3 мл раствора иодида калия до полного растворения с образованием комплексного соединения. Каков цвет полученного раствора? Напишите уравнение реакций получения тетраиодовисмутат калия.

Опыт 2. Образование соединений с комплексным катионом

а) Получение аммиачного комплекса никеля (гидроксид гексаамминникеля)

Получите осадок дигидроксида никеля, добавляя к NiSO₄ гидроксида натрия. Осадку дайте отстояться и раствор осторожно слейте в раковину. Какого цвета осадок? Напишите уравнение реакции.

Прибавьте к осадку Ni(OH)₂ 25 % раствор аммиака до полного растворения дигидроксида никеля вследствие образования комплексного основания (гидроксид гексааминникеля).

Сравните окраску ионов Ni²⁺ из сульфата никеля с окраской иона Ni(NH₃)₆²⁺. Присутствие каких ионов сообщает окраску раствору? Какое основание является более сильным электролитом: дигидроксид никеля (II) или дигидроксид гексааминникеля? Почему? Запишите соответствующие выражения ПР Ni(OH)₂ и К_Н Ni(NH₃)₆²⁺.

б) Получение комплексного соединения меди с аммиаком (сульфат тетрааммин меди).

В пробирку с 2-3 мл раствора сульфата меди добавьте по каплям 25%-ный раствор аммиака до образования основной соли меди – сульфат гидроксо меди. Какого цвета осадок? Запишите уравнение реакции.

Затем избытком 25%-ного раствора аммиака растворите осадок до получения комплексных солей сульфата тетраамин меди. Каков цвет раствора?

К этому раствору прибавить равный объем спирта. Наблюдайте выпадение осадка сульфата тетраамин меди, который плохо растворим в смеси спирта с водой.

кафедра прикладной химии

Опыт 3. Образование соединения, содержащего комплексный катион и комплексный анион-би-комплекс

Внести в пробирку 2-3 мл раствора гексацианоферрата (II) калия (K₄Fe(CN)₆) и прилейте раствор сульфата никеля до получения осадка гексацианоферрата (II) никеля. Каков цвет осадка?

Затем прибавляйте по каплям 25 %-ный раствор аммиака до полного растворения осадка. Через 1-2 мин. из полученного раствора начинают выпадать бледно-лиловые кристаллы соли Ni(NH₃)₆₂Fe(CN)₆. Напишите уравнение протекающей реакции.

Опыт 4. Качественные реакции на присутствие в растворе ионов двух и трехвалентного железа

а) В пробирку внесите несколько кристалликов соли Мора – (NH₄)₂Fe(SO₄)₂24H₂O, добавьте 2-3 мл дистиллированной воды, встряхните пробирку и добавьте 2-3 мл раствора гексациано-феррата (III) калия.

Наблюдайте выпадение осадка. Укажите цвет осадка. Как называется осадок? Реактивом на какой ион в растворе является красная кровяная соль? Испытайте отношение осадка к раствору гидроксида натрия.

б) В пробирку внесите 2-3 мл раствора соли железа (III) – FeCl₃, Fe(NO₃)₃, и добавьте 2-3 мл раствора гексацианоферрата (II) калия.

Наблюдайте выпадение осадка. Напишите уравнение реакции. Укажите цвет осадка. Как называется осадок? Реактивом на какой ион в растворе является желтая кровяная соль? Испытайте отношение осадка к раствору щелочи.

12.7 Контрольные вопросы:

1. Что такое комплексообразователь? Привести примеры.

2. Какие могут быть комплексы (по заряду) ? Привести примеры.

3. Написать координационные формулы следующих комплексных соединений. 3KCNFe(CN)₃; 2KNO₂×NH₃Co (NO₂)₃

12.8 Оформление работы

Запишите в лабораторную тетрадь I и II стадии уравнения всех протекающих реакций, учитывая, что комплексные соединения получаются по второй стадии. Объясните устойчивость комплексов, пользуясь таблицей констант нестойкости комплексов.

Литература:

1. Практикум по неорганической химии / Под ред.Зломанова В.П. – М.: МГУ, 1994. – 320 с.

2. Практикум по неорганической химии / Под ред. Буркитбаева М.М., Бекишева К.Б. – Алматы: КазНУ, 2002. – 287 с.

Утверждено НМС ИВТиУР

Пр. №_13_ от 28.05.2013 г.

УМК по дисциплине «Химия»

кафедра прикладной химии