5. Реакции с участием комплексных соединений
5.1. Образование комплексных соединений
Примеры реакций образования комплексных соединений:
1) Ni(NO3)2 + 6NH3 → [Ni(NH3)6](NO3)2,
Ni2+ + 2NO3- + 6NH3 → [Ni(NH3)6]2+ + 2NO3 -,
Ni2+ + 6NH3 → [Ni(NH3)6]2+ ;
2) Cr(OH)3 + 3KOHконц. →
Cr(OH)3 + 3KOHконц. ↔ K3[Cr(OH)6],
Cr(OH)3 + 3К+ + 3OH– ↔ [Cr(OH)6]3–+ 3К+,
Cr(OH)3 + 3OH– ↔ [Cr(OH)6]3–.
Вывод:
комплексные соединения образуются, если в растворе присутствуют ионы комплексообразователя и лиганды.
5.2. Преход от одного комплексного соединения к другому
[Cu(NH3)4]SO4 + 4КСN ↔ К2[Cu(СN)4] + К2SO4+ 4NH3,
[Cu(NH3)4] +2+ SO4-2 + 4К+ + 4СN- ↔
[Cu(СN)4]-2 + 4К+ +4NH3 + SO4-2,
[Cu(NH3)4] +2 + 4СN- ↔ [Cu(СN)4]-2 + 4NH3.
Равновесие данной реакции смещено вправо , так как
Кн([Cu(NH3)4]+2 ) = 5,0 ·10-14 , а Кн( [Cu(СN)4] +2) = 5,0 ·1028,
то есть образуется более прочный комплекс ион.
5.3 Разрушение комплексного соединения
[Ag(NH3)2]NO3 + KI ↔ AgI¯ + 2NH3 + KNO3,
[Ag(NH3)2]+ + NO3- + K+ + I- ↔AgI¯ + 2NH3 + + NO3- + K+,
[Ag(NH3)2]+ + I- ↔AgI¯ + 2NH3.
Образуется плохорастворимое соединение – йодит серебра.
Приведенные реакции характеризуют участие комплексных соединений в ионно-обменных реакциях.
В качестве примера окислительно-восстановительной реакции разберем реакцию превращения цианидного комплекса двухвалентного железа в цианидный комплекс трехвалентнного железа
K4[Fe2+(СN)6] + О02 + Н2О → K3[Fe3+(СN)6] + K О2-Н,
Fe2+ - 1е = Fe3+ | × 4,
О2 + 4е = 2О2- | ×1.
4K4[Fe(СN)6] + О2 + 2Н2О →4 K3[Fe(СN)6] + 4KОН.
Задача:
Записать реакции для цепочки превращений
Zn→ZnSO4→Zn(OH)2→Na2[Zn(OH)4].
Привести электронный баланс и ионные формы реакций.
Zn →ZnSO4→Zn(OH)2→Na2[Zn(OH)4].
1) Zn 0 + Н+2SO4(разб.) = ZnSO4 + Н02
Электронные уравнения
Zn 0 - 2е = Zn +2 -2 · 1 = -2 е,
2Н+ + 2е = Н2 +2 · 1 = +2 е.
2) ZnSO4 +2КOH → Zn(OH)2 + К2SO4,
Полная ионная форма
Zn2+ + SO42- + 2К+ + 2OH–→ Zn(OH)2 + 2К+ + SO42-,
Сокращенная ионная форма
Zn2+ + 2OH–→ Zn(OH)2 ;
3) Zn(OH)2 + 2КOH ↔К2[Zn(OH)4],
Zn(OH)2 + 2К+ + 2OH– ↔ [Zn(OH) 4]2- + 2К+,
Zn2+ + 2OH–↔ [Zn(OH) 4]2-.
Лекция № 22
«d-ЭЛЕМЕНТЫ I и II ГРУПП»
Введение
d-элементы входят в состав побочных подгрупп. У элементов данных подгрупп на последнем энергетическом уровне находятся один или два электрона, поэтому они относятся к металлам. Благодаря своим механическим характеристикам они являются основными конструкционными металлами. Практический интерес представляют также химические соединения, образуемые данными металлами. Участие d-подуровня в образовании химических связей приводит к появлению дополнительных валентностей и соответственно к многообразию образуемых ими химических соединений. Устойчивость большинства валентных возможностей данных элементов определяется возможностью образования энергетически выгодных электронных конфигураций – s0, s2, d0, d5, d10. Данные металлы образуют большое количество комплексных соединений.
1. d – МЕТАЛЛЫ I ГРУППЫ
К d -металлам I группы относятся: медь(Сu), серебро(Аg) и золото(Аu). Электронная конфигурация валентной зоны данных элементов имеет вид - (n-1)d10ns1 . Теоретически рассматриваемые элементы должны проявлять степень окисления +1, но участие в образовании связей двух d- электронов повышает их степень окисления до +3. Наиболее устойчивые степени окисления для меди +2, серебра +1, а золота +3.