му по химии / Дергачевакомплекс. соед

20.Пользуясь номенклатурой ИЮПАК, дайте названия следующим

комплексным соединениям: Ba[Pt(NO2)4Cl2]; [Ti(H2O)4(SO2)2]Br3; K4[CoF6]; K2[HgJ4]. Определите степень окисления комплексообразователя и его координационное число.

21.Как происходит расщепление d - орбиталей под действием электростатического поля лигандов в комплексном соединении K4[Mn(CN)6]? Изобразите энергетическую диаграмму.

22.Координационное соединение: гексафтороферрат (III) калия является парамагнитным. Изобразите энергетическую диаграмму комплекса. Какова конфигурация d-электронов железа?

23.Комплексный ион [Fe(NH3)6]2+ содержит четыре неспаренных электрона, а комплексный ион [Co(NH3)6]3+ не имеет ни одного неспаренного электрона. Объясните, чем обусловлено это различие? Приведите их энергетические диаграммы.

24.Комплекс [Co(C2O4]3]4 имеет три неспаренных электрона. Ответьте на вопрос: какой это комплекс - низкоспиновый или высокоспиновый?

25.Какие пространственные конфигурации могут соответствовать диамагнитным ионам с конфигурацией: d10, d8, d6?

26.Энергия расщепления d - подуровня в ряду однотипных

комплексов [Co(NH3)6]3+ - [Rh(NH3)6]3+ - [Jr(NH3)6]3+ составляет 273, 407, 772 кДж/моль, соответственно. Как объяснить последовательность увеличения энергии?

27. Магнитный момент комплексного иона [Mn(CN)6]4 равен 1,73, а [MnCl4]2 – 5,92. Сколько неспаренных электронов имеет каждый ион и как это объяснить с позиций теории ТПК.

28.Координационное соединение гексафторокобальтата (III) калия является парамагнитным. Какова формула этого соединения? Какова в нем конфигурация d - электронов кобальта?

29.Почему комплексный ион [AlF6]3 существует, а ион [AlCl6]3 не обнаружен?

19

30. С помощью метода ВС (валентных связей) предскажите магнитные свойства комплексных ионов [Co(en)3]3+ и [CoF6]3. Какой тип гибридизации атомных орбиталей возникает при образовании этих ионов? Каково пространственное строение ионов?

31. Какова d - орбитальная конфигурация иона [Ni(NH3)6]3+? Сколько неспаренных электронов в этом комплексном ионе? Если шесть ионов Br в этом комплексе заместят шесть групп NH3, в результате чего получится комплекс [NiBr6]3, возрастет или уменьшится параметр расщепления D?

32. Как происходит расщепление энергетических уровней d - орбиталей под действием электрического поля лигандов в случае комплексных соединений K2[NiCl6] и K3[Ni(NO2)6]? Что такое энергия расщепления, от чего она зависит?

33. Одинакова ли пространственная структура диамагнитного иона [Ni(CN)4]2 и парамагнитного иона [PtCl4]2?

34. Определите степень окисления атомов кобальта и значения x и y для соединений: [Co(NH3)6]Clx и [Co(NH3)6]Cly, если известно, что первое вещество диамагнитно, а второе - парамагнитно.

35. С помощью методов ВС и ТКП объясните конфигурацию ионов [Fe(CN)6]4 и [FeF6]4. Какой из них обладает парамагнитными свойствами, а какой диамагнитными?

36. Почему бесцветны ионы [AgL2]n ? Определите тип гибридизации иона [Ag(H2O)2]+. Какой это комплекс:

а) высокоили низкоспиновый; б) параили диамагнитный?

37. Объясните, используя теорию ТПК, почему бесцветен ион

[Zn(H2О)4]2+.

38. Выберите из пары [CoF6]4 и [Co(NH3)6]2+ тот комплекс, который, по Вашему мнению, должен поглощать кванты света с более высокой энергией. Объясните, почему?

39. Какие изменения должны произойти в спектре поглощения октаэдрических комплексов V(III) при замещении лиганда H2O на NH3,

затем на

CN?

20

40.Выберите из пары [FeCl4] и [FeCl4]2 тот комплекс, который поглощает свет с более высокой энергией. Объясните, почему?

41.Выберите из пары [V(H2O)6]3+ и [V(NO2)6]3 комплекс, который, по Вашему мнению, должен поглощать кванты света с более высокой энергией.

42.Объясните, используя теорию кристаллического поля, почему бесцветен ион [Al(OH)6]3.

43.Постройте энергетическую диаграмму d - орбиталей иона Ti3+ для

комплекса [Ti(H2O)6]3+. На какую орбиталь, возможен переход электрона. Какова окраска иона [Ti(H2O)6]3+, если электронный переход отвечает энергии D=2,48 эВ? Рассчитайте длину волны поглощаемого света и установите окраску комплекса.

44.Растворы, содержащие [Co(H2O)6]2+, поглощают свет с длиной волны 520 нм. Растворы, содержащие ионы [CoCl4]2, поглощают свет с длиной волны, примерно, 690 нм. Как должны быть окрашены эти растворы? Рассчитайте параметр расщепления D в этих комплексах.

45.Почему бесцветны ионы [Ag(S2O3)2]3- и [Ag(NH3)2]+? Определите тип гибридизации, геометрию иона, распределение электронов комплексообразователя.

46.Для комплексного иона [Cu(NH3)4]2+ максимум поглощения видимого света соответствует длине волны 304 нм, а для иона [Сu(H2O)6]2+ длина волны равна 365 нм. Вычислите параметр расщепления d - подуровня в этих комплексных ионах.

47.Какова окраска соединений марганца (III) в водных растворах, если

для иона [Mn(H2O)6]3+ D=250,5 кДж/моль. Какой длине волны соответствует максимум поглощения видимого света этим ионом?

48. Закончите уравнение окислительно-восстановительной реакции, используя электронно-ионный метод и укажите окислитель и восстановитель. Рассчитайте Мэ окислителя и восстановителя

K3[Fe(CN)6] + H2O2 + KOH → K4[Fe(CN)6] + H2O + O2.

21

49.Закончите уравнение окислительно-восстановительной реакции:

K3[Fe(CN)6] + KJ + KOH → KJO3 + K4[Fe(CN)6] + H2O. Рассчитайте,

сколько граммов K3[Fe(CN)6] необходимо взять для приготовления 100 мл 0,02 н. раствора этой соли?

50.На осаждение ионов Br- из раствора комплексной соли [Cr(H2O)6]Br3 израсходовано 0,025 л раствора нитрата серебра r = 1,088г/мл

иw(AgNO3) = 10%. Сколько граммов комплексной соли содержалось в растворе?

51.Сколько граммов сульфата тетраамминмеди (II) получится при взаимодействии 10 г CuSO4 с 0,02 л раствора аммиака (r = 0,923г/мл, w

(NH3) = 20%)?

52.Электропроводность 0,05 М раствора комплекса [Co(NH3)4Br2]Br приблизительно за час увеличивается с 191 до 347Ом-1. Как это можно объяснить? Составьте уравнение протекания реакций.

53.Каждое из веществ Co(NH3)6Cl3, Cr(NH3)4Cl3, Pt(NH3)6Cl4, K2PtCl6

растворяют в воде, получая 0,001М раствор. Расположите указанные вещества в последовательности уменьшения электропроводности их растворов. Запишите по иному формулы каждого соединения, пользуясь скобками для выделения комплексного иона, присутствующего в растворе.

54.Напишите графические формулы цис- и трансизомеров соединений:

а) бромодихлоротриаминкобальт (III);

б) дихлородиоксалатокобальтат (III) натрия.

55.Изобразите геометрические и оптические изомеры соединения [Pt Cl2 J2 (NH3)2].

56.Сколько изомеров у соединения [Cr(NH3)4Cl2]Cl? Дайте их схематические изображения.

57.Запишите полное уравнение реакции по словесному описанию:

розовый раствор Co(NO3)2 при добавлении концентрированной соляной кислоты становится темно-голубым. Какое вещество образуется?

22

58.Запишите полные уравнения реакций по следующим словесным описаниям:

а) твердый бромид серебра растворяется в избытке водного раствора тиосульфата натрия;

б) зеленый комплекс [Cr(Еn)2Cl2]Cl при длительной обработке водой превращается в оранжево-коричневый комплекс.

59.Запишите формулы и дайте названия двум возможным координационным изомерам соединения общей формулы

Pt(NH4)4Cl2(OH)2 к.ч. (Pt) = 6.

60.Лиганд SCN - содержит неподеленные пары электронов на атоме S

ина атоме N. Изобразите структуры и назовите все возможные изомеры соединения [Pt(NH3)2(SCN)2].

61.Соединение Co(NH3)5SO4Br существует в двух формах: одна из них имеет красную окраску, а другая – фиолетовую. Каждая из этих форм диссоциирует в растворе с образованием двух ионов. При добавлении

раствора AgNO3 к раствору красной формы осаждается AgBr, но при добавлении к нему раствора BaCl2 – осадок BaSO4 не выпадает. Растворы фиолетовой формы ведут себя противоположным образом. Исходя из этих данных, определите структуру каждого из комплексных ионов и дайте правильное название каждого соединения.

62.Сколько изомеров у соединения [Cr(NH3)4Cl2]Br. Дайте их схематическое изображение.

63.Запишите формулы и дайте названия возможным изомерам

соединения, имеющего общую формулу Co(NH3)4Cl2OH. Координационное число Co3+ равно шести.

64.Напишите возможные изомеры комплексного соединения,

имеющего состав Co(py)2(H2O)2Cl2Br. Координационное число Co3+ равно шести. Определите вид изомерии.

65.Какой комплексообразователь из приведенных ниже должен давать более прочные комплексы: Co2+ или Co3+, Mg2+ или Zn2+ ,Ca2+ или Ni2+? Ответ обоснуйте.

66.Какая кислота сильнее: HCN или H[Ag(CN)2]? Почему?

23

67.Почему хелаты являются, как правило, устойчивыми соединениями. Приведите примеры хелатов.

68.Укажите, какие реакции возможны, и напишите уравнения этих реакций:

[Cr(NH3)6]3+ + H+ + H2O →;

[Cr(NH3)6]3+ + Br - →;

[Cr(NH3)6]3+ + OH- →.

69.Приготовлен 0,025 М раствор хлорида тетраамин меди (II). Какой должна быть концентрация гидратного иона меди Cu2+, если концентрация

аммиака 1 моль×л-1 (КН=1×10-12 ).Приготовлен 0,025 М раствор хлорида тетраамин меди (II). Какой должна быть концентрация гидратного иона меди Cu2+, если концентрация аммиака 1 моль×л-1 (КН=1×10-12 ).

70.Соли Cr2+ в водных растворах чрезвычайно неустойчивы. Каким образом можно повысить устойчивость Cr2+ в водном растворе?

71.Вычислить концентрацию ионов Zn2+ в растворе комплекса, полученного при добавлении 1 моль аммиака к 0,1 моль нитрата цинка и разбавлении этой смеси водой до общего объема 1000 мл. Считать, что образуется тетраэдрический комплекс [Zn (NH3)4]2+.

72.Термодинамическая устойчивость комплексов двухзарядных катионов металлов побочных подгрупп 4-го периода со многими лигандами изменяется в следующей последовательности:

Mn2+ < Fe2+ <Co2+ <Ni2+ >Cu2+ > Zn2+.

Как можно объяснить такую закономерность?

73.Комплекс [Ni (CN)4]2- относится к устойчивым. Однако, если в раствор добавить ионы CN-, меченые изотопами 14C, то они почти мгновенно перейдут в комплекс по схеме:

[Ni(CN)4]2- + 414CN - [Ni(14CN)4]2- + 4CN -.

Как это можно объяснить?

74. Приведите для каждого из следующих комплексов объяснение относительно значений константы нестойкости:

а) [Co (en)3]3+, КН =5×10-48; б) [Fe (en)3]2+, КН =5×10-8.

24

75.Приведите значения общей константы устойчивости ионов

[Cd(NH3)4]2+ и [Cd(CN)4]2-. Какой из этих комплексов устойчивее и чем это объясняется?

76.Сколько граммов нитрата серебра необходимо для осаждения хлора, содержащегося в 0,3 л 0,01 н. раствор комплексной соли состава CrCl3×5H2O. Координационное число хрома равно 6.

77.Из предложенных реактивов Na2S, KJ, NH3 выберите тот, с помощью которого можно разрушить комплекс [Ni(CN)4]2-. Напишите уравнение реакции. Ответ обоснуйте.

78.При добавлении раствора аммиака к осадку хлорида серебра образуется растворимый комплексный аммиакат серебра

AgCl + 2 NH4OH = [Ag(NH3)2]Cl + 2H2O.

79. Но если подействовать на аммиакат серебра HNO3, то вновь выпадет осадок AgCl:

[Ag(NH3)2]Cl + 2 HNO3 = 2 NH4NO3 + AgCl ¯ .

Как можно объяснить сдвиг равновесия в указанных реакциях?

80. Установите, в каких случаях произойдет взаимодействие между растворами:

K2[Hg J4] + KBr → ;

K2[Hg J4] + KCN → ; Na[Ag (S2 O3)2] + KCN → .

81.Какая из приведенных ниже реакций возможна, если в растворе находятся ионы Fe3+, CN -, F -, SCN -:

Fe3+ + 6F- ® [FeF6]3- ;

Fe3+ + 6CN- ® [Fe(CN)6]3- ; Fe3+ + 6 SCN- ® [Fe (SCN)6]3-.

82.Имеется соль состава Ba(CN)2×Cu(CN)2. При действии раствора серной кислоты весь барий осаждается в виде осадка BaSO4. Напишите координационную формулу соли. Сколько комплексной соли содержалось

врастворе, если в реакцию вступило 0,125 л 0,25 н. раствора серной кислоты?

83.Будет ли выпадать осадок при действии 0,01н. раствора Na2S на равный объем 0,1н. раствор K2[Cd(CN)4]?

25

84.Вычислить DG0298 процесса диссоциации иона [Cd(OH)4]2- и укажите какая реакция может протекать самопроизвольно в растворе, содержащем эти ионы: прямая или обратная?

85.Составьте координационные формулы следующих комплексных

соединений платины: PtCl×6NH3; PtCl4×4NH3; PtCl4×2NH3.

Координационное число платины (IV) равно 6. Напишите уравнения диссоциации этих соединений в водных растворах и выражения констант устойчивости.

86.Определите заряд комплексного иона и степень окисления

комплексообразователя в нитрате диамин серебра [Ag(NH3)2]NO3. Напишите уравнение диссоциации комплексного соединения в водном растворе. Будет ли выпадать осадок хлорида серебра при смешивании равных объемов 0,02 М растворов комплексной соли серебра и хлорида калия.

87.Где больше концентрация ионов Ag+: в растворе, содержащем 0,1 моль/л AgNO3 и 1моль/л NH3, или в растворе, содержащем 1 моль/л AgNO3

и2 моль/л KCNS.

88.Найдите концентрацию ионов Ag+ и CNS- в растворе дироданоаргентата калия молярной концентрации 0,1 моль/л, если для него

КН = 2,7×10-8. Как изменится концентрация ионов Ag+ после введения в

раствор роданида калия до концентрации 1 моль/л.

89.Константы нестойкости комплексных ионов [Ag(CN)2]-; [Cu(CN)4]3- ; [Au(CN)2]- соответственно равны 8×10-21; 4×10-31; 1,4×10-38. В растворах, каких комплексных солей (при их одинаковой концентрации) ионов CN- – больше? Напишите выражения для констант нестойкости этих ионов.

90.На основании изменения энергии Гиббса для процесса диссоциации при 250C рассчитайте КН иона [Cu (CN)2]-.

(DG0298 = 137,0 Кдж/моль).

91.К 10 мл 0,1 М раствора хлорида тетрааминкадмия (II) прибавили 5 мл 0,2 н. раствора сульфата меди. Какие соединения будут находиться в растворе и какова их концентрация?

92.Какой комплексообразователь из приведенных ниже, должен давать более прочные комплексы: Pt4+ или Pt2+; Mg2+ или Ni2+; Ca2+ или Zn2+? Почему?

26

93.Константа нестойкости иона [AlF6 ]3- равна 1,45.10 -20. Сколько граммов алюминия в виде ионов содержится в 0,25 л 0,24 н. раствора Na3[AlF6], в котором находится 2,5 г KF?

94.Рассчитайте DG0298 процесса диссоциации [Zn(OH)4]2- и покажите, какая реакция может протекать самопроизвольно в растворе, содержащем эти ионы?

95.Константа нестойкости [Cd(CN)4]2- составляет 7,8 . 10-18. Вычислить концентрацию ионов кадмия в 0,1 М растворе K2[Cd(CN)4], содержащем, кроме того, 0,01 моль KCN в одном литре раствора.

96.Две одинаковые порции 0,1 М раствора сульфата меди обработали: один с избытком KCN, а другой с избытком аммиака. В каком растворе больше ионов меди и во сколько раз?

97.Найдите массу серебра, находящегося в виде ионов в 0,5 л 0,1 М раствора дитиосульфатоаргентата (I) натрия, cодержащего, кроме того, 0,1 моль/л тиосульфата натрия?

98.Вычислите константы нестойкости амин- и этилендиаминкомплексов никеля и сравните их по устойчивости в растворе:

1)Ni2+ + 6 NH3 [ Ni(NH3)6]2+,D G0298 = - 52 кДж/моль; 2)Ni2+ + 3 Еn [ Ni(Еn)3]2+,DG0298 = - 114,5 кДж/моль.

99.Кислота H2[AuCl3O] дает осадок с ионами серебра Ag2[AuCl3O]. Какой из этого следует сделать вывод о прочности исходного комплекса? Какого состава осадок выпал бы в противном случае?

100.Как влияет сила лигандов на реакции обмена в комплексных ионах. Напишите уравнения реакций.

101.Объясните эффект Яна - Теллера на примере соединений. Каково его влияние на свойства комплексных соединений?

27

4. КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1 Номенклатура комплексных соединений.

1.Назовите комплексные соединения:

3.Назовите комплексные соединения: Na3[Ag(S2O3)2], [XeF5][CoIIIF4],

K2[Re2Br8]

4.Назовите следующие соединения:

6.Назовите следующие соединения:

[Co(H2O)6]SO4×2H2O, [CsIII(H2O)6][GaI(H2O)6](SO4)2

7.Назовите следующие соединения: [Ru(H2O)(NH3)4(SO3)] , Rb2[Re3Cl10],

9.Составьте формулы:

а)хлорид карбонатодекаамминдикобальта (III), б)гекса(циано-N)феррат (III) калия.

28