Лабораторна робота № 6 комплексні сполуки
6.1. Теоретична частина
Номенклатура комплексних сполук
Першу раціональну номенклатуру комплексних сполук розробив Вернер. Ця теорія з незначними змінами використовується і в наш час.
Спочатку називають аніон (в називному відмінку), а потім катіон (в ровому відмінку).
Якщо в сполуку входить комплексний катіон, тоді спочатку називають ліганди – нейтральні молекули, які входять до комплексу. При цьому амоніак називають амін (його називають першим), воду – акво (називають після амоніаку); якщо лігандів декілька, тоді спочатку називають їх кількість на грецькій мові: 2 – ди, 3 – три, 4 – тетра, 5 – пента, 6 – гекса. Наступними називають ліганди-іони, які входять до комплексу (частіше – залишки кислот), додаючи закінчення «о», наприклад, ціано- (CN-), нітро- (NО2-), хлоро- (С1-), гидроксо- (ОН-), гідридо- (Н-), оксо- (О2-), тіо- (S2-), родано- або тіоціанато- (SCN-), оксалато- (С2О42-) і т. і. Далі називають комплексоутворювач (назва елемента українською мовою). В дужках показують його ступінь окиснення. Наприклад:
[Ag(NH3)2]Cl – хлорид диамінсрібла (I)
[Сu (NH3)4]SО4 – сульфат тетраамінміді (II)
[PtCl(NH3)5]Cl3 – хлорид пентаамінхлорплатини (IV)
Якщо в сполуку входить комплексний аніон, тоді також спочатку називають ліганди – нейтральні молекули, а потім ліганди-іони з використанням в назві грецьких чисельників (якщо необхідно), як і у випадку комплексного катіона. Після цього називають комплексоутворювач, використовуючи латинську назву елемента з додаванням -ат, а перед назвою елемента в дужках вказується ступінь його окиснення. Далі називають катіон зовнішньої сфери в родовому відмінку. Наприклад:
К[Ag(CN)2] – диціаноаргентат (I) калію
К3[Fe(CN)6] – гексаціаноферат (III) калію
Назву нейтральних комплексів (комплексів неелектролітів) складають із назв лігандів (в указаній вище послідовності) і звичайних назв центральних атомів на українській мові в називному відмінку. При цьому ступінь окиснення не вказується. Наприклад:
[PtCl4(NH3)2] – диамінтетрахлороплатина
[Со (NО2)3(NH3)3] – триамінтринітрокобальт
Дисоціація комплексних сполук
Більшість координаційних сполук у розчинах виявляють властивості сильних електролітів внаслідок дисоціації їх на комплексні іони та іони, що складають зовнішню сферу:
[Ag(NH3)2]Cl
[Ag(NH3)2]+
+ Cl-;
Na2[Zn(OH)4]
2Na+
+ [Zn(OH)4]2-.
Така дисоціація комплексних сполук є первинною. Вона протікає повністю.
Однак комплексні іони здатні також частково дисоціювати на складові іони та молекули. Цей процес має назву вторинної дисоціації і проходить ступінчасто:
[Ag(NH3)2]+
Ag
+ + 2NH3;
[Zn(OH)4]2-
Zn2+
+ 4OH-.
Ця дисоціація звичайно протікає незначною мірою.
Дисоціація комплексного іона характеризують за допомогою константи нестійкості:
Кн
=
Константа нестійкості комплексного іона характеризує міцність (стійкість) внутрішньої сфери комплексної сполуки.
6.2. Експериментальна частина
Дослід 6.2.1. Дисоціація подвійної солі
У три пробірки помістити по 3 краплі розчину залізо-амонійних галунів (NH4)2SO4 • Fe2(SO4)3. В одну пробірку додати 5 крапель розчину натрій гідроксиду. Закрити пробірку ватним тампоном, на який покласти вологий синій лакмусовий папірець. Нагріти. Що спостерігається ? У другу пробір-ку – додати 2 краплі розчину калій роданіду. Відзначити колір розчину. Написати рівняння реакцій. Скласти рівняння електролітичної дисоціаціі залізо-амонійних галунів.
Дослід 6.2.2. Відновлення Fe (III) в іоні [Fe (CN) 6] 3-
до Fe (II) в [Fe(CN)6] 4-
До 2-3 крапель розчину К3[Fe(CN)6] додайте 1-2 краплі ферум (III) хлориду. Спостерігати забарвлення розчину. Додати 2-3 краплі гідроген пероксиду і 1-2 краплі калій гідроксиду. Що відбувається ? Скласти рівняння реакцій у молекулярній і іонній формах.
Дослід 6.2.3. Утворення аміакатів цинку та кадмію
В одну пробірку внести 2-3 краплі розчину солі цинку, в іншу-2-3 краплі розчину солі кадмію. Потім в кожну пробірку додати по одній краплі розчину амоніаку до розчинення осадів основних солей, що утворились, і утворення розчинних аміакатів цинку і кадмію (координаційне число Zn2+ дорівнює 4, Cd2+ – 6). Скласти рівняння реакцій.
Дослід 6.2.4. Утворення аміакату нікелю
До 3 крапель розчину солі нікелю додати по краплях розчин амоніаку до розчинення осаду основної солі, що утворився. Визначити колір отриманого розчину. Записати рівняння реакцій (координаційне число Ni2+ дорівнює 6.)
Дослід 6.2.5. Стійкість іона диамінсрібла (I)
Внести у дві пробірки по 2-3 краплі розчину аргентум нітрату і додати в одну пробірку кілька крапель розчину лугу, в іншу – декілька крапель розчину калій йодиду. Визначити колір осаду, що утворюється. Записати рівняння реакцій. У дві інших пробірки внести по 2-3 краплі розчину аргентум нітрату і потім долити в обидві пробірки концентрований розчин амоніаку до розчинення осадів. До отриманого розчину комплексної сполуки срібла додати: в одну пробірку декілька крапель розведеного розчину лугу, в іншу – декілька крапель розчину калій йодиду. Пояснити відсут-ність осаду в першій пробірці і наявність жовтого осаду в другій. Скласти рівняння реакцій.