[Рt(NНз)С14] , [Со(NНз)С13] и многие другие.
Чтобы написать формулу комплексного иона, Аu3+ (коорд. число 2) и лиганда СN- надо написать Аи, рядом лиганд (дважды) и затем определить заряд комплексного иона.
В примере заряд иона [Аu(СN)2] равен (+3) + (-2)= +1. Формула комплексного иона [АuСN)2]+
Заряд комплексного иона равен алгебраической сумме зарядов комплексообразователя и лигандов.
Первую рациональную номенклатуру комплексных соединений предложил А.Вернер; она с небольшими изменениями применяется и в настоящее время.
Всегда сначала называют анион (в именительном падеже), а затем катион (в родительном падеже).
Если в соединение входит комплексный катион, то в нем сначала называют лиганды - нейтральные молекулы, входящие в комплекс При этом аммиак называют аммин, воду - аква, если лигандов несколько то сначала называют их число на греческом языке : 2 - ди, 3 - три, 4 - тетра, 5 – пента, 6 - гекса. Следующими называют лиганды - ионы входящие в комплекс (обычно остатки кислот), добавляя к ним окончание "о". Например: циано (СN-), нитро (N02-), хлоро (Сl-), гидроксо (OH-), тио (S2-), родано или тиоционато (SСN-), оксалато (C2O42-) и т.д. Наконец, следует название комплексообразователя (русское название элемента). В скобках показывают его степень окисления.
Например:
[Аg(NНз)2]С1 - хлорид диамминсеребра (I)
[Р1С1(NНз)5]С1з - хлорид пентаамминхлорплатины (IV)
[Сu(NНз)4]S04 - сульфат тетраамминмеди (II)
Если в соединение входит комплексный анион, то также сначала называют лиганды - нейтральные молекулы, затем лиганды - ионы с введением в наименование греческих числительных . После этого называют комплексообразователь, используя латинское название элемента с добавлением слога -ат , в скобках указывают степень его окисления. Наконец называют катион внешней сферы в родительном падеже.
Например:
К[Аg(СN)2]-дицианоаргентант (I) калия.
NН4[Сr(SCN)4 (NH3)2] - диаммингетратиоцианохромат (III) аммония.
Название нейтральных комплексов составляют из названий лигандов и обычных русских названий центральных атомов в именительном падеже. При этом указание степени окисления опускается.
Например:
[РtС14(NН3)2] – диамминтетрахлорплaтина
[Со(N02)3(NН3)3]-триамминтринитрокобальт.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Опыт 1. Различие в свойствах двойной и комплексной солей.
Двойные соли – соединения с малоустойчивой внутренней сферой. Константа нестойкости их имеет большую величину.
Двойные соли в отличие от комплексных диссоциируют в водном растворе на простые ионы, например:
КА1(S04)2 <==> К + Аl3+ + 2S042- Опыты; б; в; доказывают это.
а) В три чистые пробирки влить по 2-3 мл раствора железоам-
монийных квасцов NН4Fе(S04)2*12Н20.
В первую пробирку прилить немного раствора хлорида бария, во вторую – раствора гидроксида натрия и нагреть до появления запаха, в третью – раствора роданида калия КSСN . Обратить внимание на появление белого осадка при добавлении хлорида бария (качественная реакция на сульфат - ион), выделение NН3 (по запаху, качественная реакция на ион аммония) и появление кровавой окраски в третьей пробирке Fе3+)
Составить ионные уравнения этих качественных реакций и написать уравнение диссоциации исходной двойной соли.
б) В две пробирки влить немного раствора роданида калия - КSСN. В первую пробирку прилить раствор соли хлорида железа (III), во вторую – раствор красной кровяной соли К4[Fе(СN)6]. На что указывает появление кровавой окраски в первой пробирке и отсутствие ев во второй?
в) К раствору красной кровяной соли – К3[Fе(СN)6] прилить рас-
твор соли сульфата железа (II), а к раствору желтой кровяной соли - К4[Fе(СН)6] раствор хлорида железа (III).
Отметить образование и цвет осадков.
Написать уравнения реакции в молекулярном и ионном виде.
Объяснить различие в диссоциации двойных и комплексных солей.
Опыт 2. Получение аммиакатов.
Аммиакаты – комплексные соединения, содержащие в качестве лигандов молекулы аммиака.
К растворам солей серебра и меди в отдельных пробирках добавить (постепенно) раствор аммиака. Обратить внимание на цвет осадков гидроксидов. Полученные осадки растворить в избытке раствора аммиака, при этом образуются комплексные ионы: [Аg(NН3)2]+
[Cu(NН3)4]2+
Написать уравнения реакции в молекулярном и ионном виде.
К раствору аммиаката серебра добавить азотную кислоту, наблюдать появление осадка и разрушения комплексного соединения.
Опыт 3. Получение гидроксосолей.
Гидроксосоли – комплексные соединения, содержащие в качестве лигандов гидроксогруппу. Они образуются при растворении соответствующих гидроксидов в щелочах.
К растворам солей цинка, алюминия и хрома(III) в отдельных пробирках прилить раствор щёлочи до растворения первоначальных осадков. Образующиеся растворимые комплексные соединения содержат ионы:
(Zn(ОН)4]2+ ; [А1(ОН)4]+ ; [Сr(ОН)6]3-
Написать уравнения протекающих реакций в молекулярной и ионной форме
Опыт 4. Внутрикомплексные соединения.
(хелаты или клешневидные).
Внутрикомплексные – это соединения в которых центральный атом (комплексoобразователь) образует связи с лигандами одновременно двумя способами - как за счёт неспаренных электронов, так и по донорно - акцепторному механизму.
В пробирку влить раствор хлорида железа (III) и добавить немного раствора гидроксида натрия. Что образуется? Добавить в эту пробирку раствор щавелевой кислоты до растворения осадка т.е. образования внутрикомплексного соединения состава Н3[Fе(С204)3] . К полученному раствору добавить раствор роданида калия. На что указывает отсутствие кроваво-красного окрашивания?
Написать уравнение реакции образования этого внутрикомплексного соединения.
Задания:
1. Вычислите заряды следующих комплексных ионов с комплексообразователем хромом (Ш): [Сr (H20)4C12] , [Cr (NH3)N03] . 2. Вычислите заряд комплексообразователей в следующих комплексных ионах: [PtCl3(N02)]2-, [PtCl(NH3)5]3+, [Со(NO2)4 (NH3) 2]- 3. Пользуясь таблицей констант нестойкости определите, в каких случаях произойдет взаимодействие между растворами электролитов. Напишите молекулярные и ионные уравнения. а) [Ag(NH3)2]NO3 + NaNO2 =
б) K2[HgBr4] + KCN =
в) K[Ag(NO2)2] + NH4OH =
г) Nа3[Аg(S2Оз)2] + KCN =
4. Напишите координационную формулу комплексного соединения, состав которого CoCl3-4NH3 , если:
а) при действии AgNO3 осаждается только 1/3 содержащегося в нейхлора;
б) при действии AgNO3 осаждается весь имеющийся хлор.
5. Составить формулы комплексных ионов с обозначением их зарядов:
а) для иона Аg+, с координационным числом 2 и лигандами: NН3; СN-;
б) для иона Аи3+, c координационным числом 4 и лигандами: С1- ; СN-; NН3
6. Указать комплексный ион и его заряд в следующих комплексных соединениях:
К[Сu(СN)2]; [Сu(Н2О)4]S04; К3[Со(N02)6]; [Zп(NН3)4]С12;
[СrNН3)6]С13; К4[Fе(СN)6].
7. Составить формулы комплексных соединений по исходным данным:
а) комплексообразователь – Со3+ , лиганд N0-; . координационное число - 6; ионы внешней сферы К+ , 6) комплексообразователь Сг3+ , лиганд - ОH-, координационное число - 6 , ионы внешней сферы К+ ; в) комплексообразовaтель Со3+; лиганд – SСN-; координационное число
4 , ионы внешней сферы Na+
8. Дать названия следующим веществам :
К3[Со(N02)6]; [Zn(NН3)4]С12; [Сr(NH3)4С12]Вr; Fе3[Fе(СN)6]2; [Cu(NН3)4)S04 ; [Сu(Н20)4]S04
Лабораторная работа № 4.
Тема: «ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ
РЕАКЦИИ»
Контрольные вопросы.
1. Какие реакции называются окислительно-восстановительными и чем они отличаются от других реакций? 2. Что называется окислителем, восстановителем?
3. Какие элементы периодической системы Д.И.Менделеева обладают наиболее сильными окислительными и восстановительными свойствами?
4. Что называется степенью окисления?
5. Как определить степень окисления элемента в молекуле?
6. Является ли степень окисления постоянной величиной?
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Химические реакции, протекающие с изменением степеней окисления элементов, входящих в состав реагирующих веществ, называются окислительно-восстановительными,
Степень окисления атомов в молекуле – это условный заряд данного элемента, вычисленный из предположения, что все связи в молекуле кроме связей между атомами одного и того же элемента, являются ионными. Степень окисления может быть положительной, отрицательной или равной нулю:
Н2°, Nа+1, Сl-1, Н+1,Сl-1, O-2.
Для определения степени окисления элемента в молекуле необходимо пользоваться следующими правилами:
1. Степень окисления элемента в атомарном состоянии равна нулю.
2. Степень окисления элементов в молекулах простых веществ равна нулю.
3. Сумма степеней окисления всех атомов в молекуле равна нулю, т.е. молекула всегда электронейтральна. Например: для определения степени окисления хрома в бихромате калия (К2Сr2О7) примем степень окисления хрома за х,(степень окисления калия +1, кислорода