Опыт №4. Исследование прочности комплексов.

1. Разрушение комплексов в результате осаждения комплексообразователя.

Берем три пробирки. В первую наливаем 5 капель 0,5 М раствора сульфата железа (II) и добавляем одну каплю 1н раствора сульфида натрия. При этом наблюдаем выпадение черного осадка сульфида железа (III).Это контрольный опыт, он показывает, что наличие в растворе иона приводит к образованию осадка с ионом

Уравнение реакции имеет вид:

FeSO4+Na2S=FeS+Na2SO4

Во вторую пробирку наливаем пять капель 0,5М раствора сульфата

железа (II) и добавляем 3 капли концентрированного раствора ацетата натрия. В результате реакции образуется комплекс

FeSO4+6CH3COONa=Na[Fe(CH3COO)6]+Na2SO4

В третью пробирку наливаем пять капель 1н раствора

Затем во вторую и третью пробирки добавляем по одной капле 1н раствора сульфида натрия. В первой пробирке наблюдаем

2. Разрушение комплекса в результате образования нового комплекса.Сначала необходимо получить комплексNa₄[Co(CH₃COO)₆]. Для этого в две пробирки наливаем по две капли 1н раствора хлорида кобальта (II) и по десять капель концентрированного раствора ацетата натрия до появления ярко – розового цвета, обусловленного ионом [Co(CH₃COO)₆]⁴⁺. Уравнение реакции:

FeSO4+6CH3COONa=Na[Fe(CH3COO)6]+Na2SO4

Далее одну пробирку оставляем для того, чтобы можно было потом сравнить цвет, а во вторую добавляем 10 капель концентрированного раствора роданида калия до появления фиолетового цвета, обусловленного ионом [Co(SCN)₄]^2-.

Na2[Co(CH3COO)4]+4KSCN=K2[Co(SCN)4]+2CH3COONa+2CH3COOH

Опыт №5. Свойства комплексных соединений.

1. Реакции обмена комплексообразователя.

В пробирку поместить две капли 1н раствора хлорида кобальта (II) и добавить 5-10 капель концентрированной соляной кислоты до появления сине – фиолетового окрашивания, обусловленного образованием комплексного иона [Co(Cl)₄]^2-. Затем в пробирку вносим две капли концентрированного раствора сульфата цинка до появления розовой окраски. В результате этой реакции происходит обмен комплексообразователяCo²⁺ наZn²⁺ . Розовая окраска обусловлена выделением в свободном виде ионаCo²⁺.

CoCl2+2HCl=H2[CoCl2]

H2[CoCl4]+ZnSO4=H2[ZnCl4]+CoSO4

В другую пробирку наливаем две капли концентрированного раствора сульфата цинка и добавляем несколько капель (3 – 7) концентрированного раствора аммиака до образования комплексного иона [Zn(NH₃)₄]²⁺. Раствор этого комплекса бесцветный. Затем в эту пробирку внести 2-3 капли 1н раствора сульфата меди (II) до появления синего цвета, обусловленного образованием нового комплексного катиона [Cu(NH₃)₄]²⁺.

ZnSo4+NH3=[Zn(NH3)4]SO4+ZnSO4 (или [Cu(NH3)4]SO4+ZnSO4)

2. Участие комплексных соединений в окислительно – восстановительных реакциях.

Вносим пять капель 0,5н раствора иодида калия в пробирку, пять капель концентрированной соляной кислоты и три капли толуола. Содержимое пробирки встряхиваем и убеждаемся, что верхний слой остается бесцветным. Затем вносим в пробирку 2-3 капли насыщенного раствора красной кровяной соли, встряхивае5м и наблюдаем за изменением окраски верхнего слоя жидкости. В результате реакции йод окисляется до свободного состояния (при этом йод переходит в слой толуола и окрашивает его), а комплексообразователь Fe³⁺восстанавливается доFe²⁺.

2KI+HCl+C7H8+2K3[Fe(CN)6]=2K4[Fe(CN)6]+I2+HCl+C7H8

4Na⁺

4^-

Na₄[Co(CH₃COO)₆] – гексаацетокобальтат (II) натрия К_нест.=6*10^-2

sp³d²-гибридизация

Na₃[Co(CH₃COO)₆]= 3Na⁺+[Co(CH₃COO)₆]^3-

4^-

4Na⁺

Na₄[Fe(CH₃COO)₆] – гексаацетоферрат (II) натрия К_нест.=7,8*10^-2

sp³d²-гибридизация

Na₄[Fe(CH₃COO)₆]= 4Na⁺+[Fe(CH₃COO)₆ ]^4-

4^-

4Na⁺

Na₄[Co(NO₂)₆] – гексанитритокобальтат (II) натрия К_нест.=8*10^-2

d²sp³-гибридизация

Na₄[Co(NO₂)₆]= 4Na⁺+[Co(NO₂)₆]^4-

Cl^-

2^-

2H⁺

H₂[CoCl₄] – тетрахлорокобальтат (II) водорода К_нест.=6*10^-1

sp3-гибридизация

H₂[CoCl₄]= 2H⁺+[CoCl₄]^2-

SCN^-

2^-

2K⁺

K₂[Co(SCN)₄] – тетрароданокобальтат (II) калия К_нест.=8*10^-3

sp3-гибридизация

K₂[Co(SCN)₄]= 2K⁺+[Co(SCN)₄]^2-

4^-

4Na⁺

Na₄[Co(S₂O₃)₃] –тритиосульфатокобальтат (II) натрия К_нест.=8,5*10^-3

d²sp³-гибридизация

Na₄[Co(S₂O₃)₃]= 4Na⁺+[Co(S₂O₃)₃]^4-

2⁺

2Cl^-

[Co(NH₃)₆]Cl₂ – хлорид гексаамин кобальта (II) К_нест.=8*10^-6

d²sp³-гибридизация

[Co(NH₃)₆]Cl₂= [Co(NH₃)₆]²⁺+2Cl^-

3⁺

3SO₄^2-

2

[Cr(NH₃)₆](SO₄)₃ – сульфат гексаамин хрома (VI) К_нест.=10^-9

d³sp²-гибридизация

[Cr(NH₃)₆](SO₄)₃= [Cr(NH₃)₆]³⁺+3SO₄^2-

2⁺

NH₃

SO₄^2-

[Cu(NH₃)₄]SO₄ – сульфат тетраамин меди (II) К_нест.=1,5*10^-10

sp3-гибридизация

[Cu(NH₃)₄]SO₄= [Cu(NH₃)₄]²⁺+ SO₄^2-

2⁺

SO₄^2-

[Ni(NH₃)₆]SO₄ – сульфат гексаамин никеля (II) К_нест.=2*10^-9

d²sp³-гибридизация

[Ni(NH₃)₆]SO₄= [Ni(NH₃)₆]²⁺+SO₄^2-

2⁺

SO₄^2-

[Zn(NH₃)₄]SO₄ – сульфат тетраамин цинка К_нест.=4*10^-10

sp3-гибридизация

[Zn(NH₃)₄]SO₄= [Zn(NH₃)₄]²⁺+SO₄^2-

4^-

4K⁺

K₄[Fe(CN)₆] – гексацианоферрат (II) калия К_нест.=1*10^-27

d²sp³-гибридизация

K₄[Fe(CN)₆]= 4K⁺+[Fe(CN)₆]^4-

2Ni²⁺

4^-

Ni₂[Fe(CN)₆] – гексацианоферрат (II) никеля К_нест.=1*10^-27

d²sp³-гибридизация

Ni₂[Fe(CN)₆]= 2Ni²⁺+[Fe(CN)₆]^4-

3⁺

3^-

[Ni(NH₃)₆][Fe(CN)₆] – гексацианоферрат (II) гексаамин никеля К_нест.=1,2*10^-8

d²sp³-гибридизация и sp³d²-гибридизация

[Ni(NH₃)₆][Fe(CN)₆]= [Ni(NH₃)₆]^3-+ [Fe(CN)₆]³⁺

2^-

2Na⁺

Na₂[Co(CH₃COO)₄] – тетраацетокобальтат (II) натрия К_нест.=10^-2

sp3-гибридизация

Na₂[Co(CH₃COO)₄]= 2Na⁺+[Co(CH₃COO)₄]^2-

2H⁺

2^-

H₂[ZnCl₄] – тетрахлороцинкат водорода К_нест.=10^-1

sp3-гибридизация

H₂[ZnCl₄]= 2H⁺+[ZnCl₄]^2-

3K⁺

K₃[Fe(CN)₆] – гексацианоферрат (III) калия К_нест.=1*10^-44

d²sp³-гибридизация

K₃[Fe(CN)₆]=3K⁺+[Fe(CN)₆]^3-