Якщо у гібридизації беруть участь d-орбіталі передостаннього рівня, тоді йон називається внутрішньоорбітальним. Іноді у комплексах проявляється йонно-дипольний зв’язок, наприклад в аквакомплексах.
Питання для самоперевірки
1. Атоми (йони) яких елементів можуть виступати комплексоутворювачами?
2. Які йони чи молекули можуть бути лігандами?
3. Як константа нестійкості характеризує стійкість комплексних сполук?
Які види ізомерії зустрічаються при утворенні комплексних сполук?
Які сполуки називаються внутрішньокомплексними?
КОНТРОЛЬНІ ЗАВДАННЯ
1. Складіть координаційні формули наступних сполук платини: PtCl4 6H2O, PtCl4 4NH3, PtCl4 2NH3, пам’ятаючи, що координаційне число платини в ступені окиснення +4 дорівнює шести. Напишіть рівняння первинної і вторинної дисоціації цих сполук і константу нестійкості комплексного іона.
2. При додаванні нітратної кислоти до розчину диамінарґентум (І) хлориду ([Ag(NH3)2]Cl) одержується осад арґентум хлориду. Напишіть формульні й іонні рівняння реакцій. Поясніть причину руйнування комплексного йона.
3. Напишіть рівняння реакції калій тетрацианокадміату з Na2S. Поясніть, чому одержується осад унаслідок реакції.
4. Назвіть комплексні сполуки: K3[Fe(CN)6]; [Cr(H2O)6]Cl3; [Co(NH3)3Cl3]. Зазначте комплексоутворювач, його ступінь окиснення, координаційне число, ліганди. Напишіть рівняння первинної та вторинної дисоціації та вираз константи нестійкості комплексного йона.
5. Назвіть комплексні сполуки: Na2[Pb(OH)4]; [Co(H2O)6]Br3; [Zn(NH3)2Cl2]. Зазначте комплексоутворювач, його ступінь окиснення, координаційне число, ліганди. Напишіть рівняння первинної та вторинної дисоціації та вираз константи нестійкості комплексного йона.
6. Назвіть комплексні сполуки:[Cd(NH3)2Cl2]; [Cr(NH3)4CO3]NO3; K4[CoF6]. Зазначте комплексоутворювач, його ступінь окиснення, координаційне число, ліганди. Напишіть рівняння первинної і вторинної дисоціації та вираз константи нестійкості комплексного йона.
7. Назвіть комплексні сполуки: K[Pt(NH3)3Cl3]; [Ca(H2O)6]Cl2; [Pt(NH3)2Cl4]. Зазначте комплексоутворювач, його ступінь окиснення, координаційне число, ліганди. Напишіть рівняння первинної та вторинної дисоціації та вираз константи нестійкості комплексного йона.
8. Константи нестійкості комплексних іонів: [Co(NH3)6]3+; [Fe(CN)6]4-; [Fe(CN)6]3- відповідно дорівнюють 6,2 10-36 , 10-37 і 10-44. Який із цих іонів є найбільш стійким? Напишіть вирази для констант нестійкості зазначених комплексних іонів і формули сполук, що містять ці йони.
9. Константа нестійкості йона: [CdІ4]2- дорівнює 7,94 10-7. Обчисліть концентрацію йонів кадмію в розчині з молярною концентрацією K2[CdІ4] 0,1 моль/л, що містить 0,1 моль КІ в 1 л розчину.
Відповідь : 7,94 10-4 моль/л.
10. Скільки грамів ртуті у вигляді йонів міститься в 0,1 л розчину K2[HgІ4] з молярною концентрацією солі 0,01 моль/л, у якому розчинили 5,0 г NaІ? Кнест.([HgІ4]2-) = 1,38 10-30.
Відповідь : 2,24 10-29 г.
11. Назвіть комплексні сполуки: Ca2[Fe(CN)6]; [Ti(H2O)3Cl3]; [Ni(H2O)6]Cl2. Зазначте комплексоутворювач, його ступінь окиснення, координаційне число, ліганди. Напишіть рівняння первинної та вторинної дисоціації та вираз константи нестійкості комплексного йона.
12. Назвіть комплексні сполуки: K2[Zn(OH)4]; [Cu(H2O)4]Cl2; [Pt(NH3)2Cl2]. Зазначте комплексоутворювач, його ступінь окиснення, координаційне число, ліганди. Напишіть рівняння первинної та вторинної дисоціації та вираз константи нестійкості комплексного йона.
13. Назвіть комплексні сполуки: [Pd(H2O)(NH3)2Cl]Cl; Na2[PbІ4]; [Cu(NH3)4](NO3)2. Зазначте комплексоутворювач, його ступінь окиснення, координаційне число, ліганди. Напишіть рівняння первинної та вторинної дисоціації та вираз константи нестійкості комплексного йона.
14. Назвіть комплексні сполуки: [Cr(H2O)3(NH3)3]Cl3; K3[Co(NO2)6]; [Pt(NH3)2Cl4]. Зазначте комплексоутворювач, його ступінь окиснення, координаційне число, ліганди. Напишіть рівняння первинної та вторинної дисоціації та вираз константи нестійкості комплексного йона.
15. Складіть координаційні формули наступних комплексних сполук кобальту: CoCl3 6NH3; CoCl3 5NH3; CoCl3 4NH3. Координаційне число кобальту в ступені окиснення +3 дорівнює шести. Напишіть рівняння дисоціації цих сполук у водному розчині.
16. Складіть координаційні формули наступних комплексних сполук срібла: AgCl 2NH3; AgCN KCN; AgNO2 KNO2. Координаційне число срібла в ступені окиснення +1 дорівнює двом. Напишіть рівняння дисоціації цих сполук.
17. Складіть координаційні формули наступних комплексних сполук Pt2+, координаційне число якої дорівнює чотирьом: PtCl2 3NH3; PtCl2 NH3 KCl; PtCl2 2NH3. Напишіть рівняння дисоціації цих сполук у водному розчині.
18. Хлорид срібла розчиняється в розчинах аміаку і натрій тіосульфату. Дайте цьому пояснення і напишіть формульні й іонно-молекулярні рівняння відповідних реакцій.
19. Визначте, чому дорівнює заряд комплексного іона, ступінь окиснення, координаційне число сурми в сполуках: Rb[SbBr6]; K[SbCl6]; Na[Sb(SO4)2]. Як дисоціюють ці сполуки у водному розчині?
20. Назвіть комплексні сполуки : K2[Cu(CN)4]; [Cd(NH3)2(NO3)2]; [Co(NH3)5(H2O)]Cl3. Зазначте комплексоутворювач, його ступінь окиснення, координаційне число, ліганди. Напишіть рівняння первинної та вторинної дисоціації та вираз константи нестійкості комплексного іона.
Приклади розв’язання задач
Приклад 1. Назвати комплексні сполуки:
а) [Cr(H2O)5Cl]SO4; б) K3[Co(NO2)6]; в) [Co(NH3)3Cl3].
Відповідь. Відповідно до правил IUPAC, подані вище комплексні сполуки називають наступним чином: а) хлоропентааквахром (3+) сульфат;
б) калій гексанітрокобальтат (3+); в) трихлоротриамінкобальт (ІІІ).
Приклад 2. Указати заряд комплексного йона, комплексоутворювач, його ступінь окиснення, координаційне число та ліганди у комплексних сполуках: а) K2[Cu(CN)4]; б) [Cr(H2O)4Cl2]Br.
Відповідь. Заряд комплексного іона дорівнює заряду зовнішньої сфери, але протилежний йому за знаком. Координаційне число комплексоутворювача дорівнює числу монодентатних (однозв’язкових) лігандів, координованих навколо нього. Ступінь окиснення комплексоутворювача визначається так само, як і ступінь окиснення у будь-якій сполуці, виходячи з того, що сума ступенів окиснення всіх атомів дорівнює нулю. Заряди нейтральних молекул (Н2О; NH3; СО) також дорівнюють нулю. Заряди аніонів кислотних залишків визначають із формул відповідних кислот.
|
Варіант |
Заряд комплексного йона |
Комплексоутворювач і його ступінь окиснення |
Коорд. число |
Ліганди |
|
а) |
– 2 |
Cu2+ |
4 |
4СN- |
|
б) |
+ 1 |
Cr3+ |
6 |
4Н2О; 2Сl- |
Приклад 3. Написати рівняння первинної та вторинної дисоціації комплексної сполуки [Ag(NH3)2]Cl і вираз для константи нестійкості комплексного йона.
Відповідь. Сіль [Ag(NH3)2]Cl є сильним електролітом і у водному розчині цілком дисоціює на комплексний іон, а також іон зовнішньої сфери:
[Ag(NH3)2]Cl [Ag(NH3)2]+ + Cl-.
Комплексний іон також у незначній мірі дисоціює на складові частини:
[Ag(NH3)2]+ Ag+ + 2NH3.
Цей процес є оборотним і характеризується константою рівноваги, що у даному випадку називають константою нестійкості (Кн.) комплексного іона:
.
Приклад 4. Закінчити рівняння реакції і написати його в іонному вигляді:
AgBr + Na2S2O3 .
Відповідь. У підсумку взаємодії поданих речовин осад AgBr розчиняється і одержується комплексна сполука. Комплексоутворювачем у цій сполуці є Ag+, лігандами S2О32-. Координаційне число Ag+ дорівнює 2. Іони Na + утворюють зовнішню сферу. Запишемо рівняння реакції:
AgBr + 2Na2S2O3 Nа3[Ag(S2O3)2] + NаBr, чи в іонному вигляді:
AgBr + 4Na+ + 2S2O32- 3Na+ + [Ag(S2O3)2]3- + Na+ + Br-.
Скорочене йонне рівняння має вигляд:
AgBr + 2S2O32- [Ag(S2O3)2]3- + Br-.