Получение комплексных катионов и анионов

Лабораторная работа № 2

Тема. Химическая связь. Двойные и комплексные соли..

Вопросы теории.

1. Представление о химической связи.
2. Образование ковалентной связи по механизму Гейтлера – Лондона. (Метод валентных связей).

- обменный межанизм,

- донорно – акцепторный.

1. Свойства ковалентной связи:

- полярность связи,

- насыщаемость связи, валентность,

- направленность связи (σ -, π-связь. Понятие о гибридизации.)

1. Построение моделей молекул (BeH₂, BH₃, CH₄, NH₃, H₂O)

- тип гибридизации,

- валентный угол,

- форма молекулы,

- полярность молекулы.

5. Ионная связь, водородная связь, межмолекулярные взаимодействия.

6. Двойные соли: понятие, строение, диссоциация.

7. Комплексные соединения: понятие, строение, диссоциация.

Экспериментальная часть.

Теоретическая часть.

Электролитическая диссоциация – процесс распада электролитов на ионы в водных растворах и расплавах называется электролитической диссоциацией.

Сильные электролиты практически полностью диссоциируют на ионы:

K₂SO₄→2K⁺ + SO₄^2-.

Слабые электролиты лишь частично диссоциируют на ионы:

H₂S↔H⁺ + HSO₄^-.

 

Двойные соли – соли, состоящие из двух видов ионов металлов и ионов кислотного остатка. (K₂Fe(SO₄)₂, CuFeS₂, KCr(SO₄)₂).

Комплексные соединения – химические соединения, образованные из более простых веществ в узлах кристаллической решётки находятся комплексные ионы способные к самостоятельному существованию в растворах и расплавах.

Строение комплексных соединений:

Комплексообразователь – центральный атом или ион комплексного соединения, вокруг которого скоординированы все остальные частицы соединения.

Лиганды (адденды) – ионы, атомы или молекулы, которые непосредственно связаны с комплексообразователем.

Координационное число – число лигандов, окружающих центральный атом или ион.

Внутренняя координационная сфера – комплексный ион, образованный лигандами и комплексообразователем.

Внешняя сфера – ионы, нейтрализующие заряд коплексного иона.

 

Внутренняя сфера Внешняя сфера

 

[Cu(NH₃)₄]Cl ₂

комплексообразователь лиганд координационное число

Номенклатура комплексных соединений:

Название комплексного катиона записывается одним словом, начинающимся с названия отрицательного лиганда с прибавлением буквы «о», затем приводятся нейтральные молекулы и центральный атом с указанием его степени окисления. Число лигандов обозначают греческими приставками ди-, три-, тетра- и т.д. Для молекул H₂O (аква), NH₃ (аммин), CO (карбонил), NO (нитрозил) даются особые названия, указанные в скобках.

 

[Cu(NH₃)₄]Cl₂ – хлорид тетраамминомеди (+2);

[Zn(NH₃)₂Cl]Cl – хлорид хлориддиамминоцинка (+2);

K₂[Zn(CN)₄] – тетрацианоцинкат (+2) калия;

K₂[Fe(CN)₆] – гексацианоферрат (+2) калия.

 

Комплексные соединения в растворах полностью диссоциируют на ионы внутренней и ионы внешней сферы:

K₂[Zn(CN)₄] → 2К⁺ + [Zn(CN)₄]^2-.

Двойные соли в растворах полностью диссоциируют на ионы их составляющие:

K₂Fe(SO₄)₂ → 2К⁺ + Fe²⁺ + 2SO₄^2-.

Опыт 2.1.

Получение комплексных катионов и анионов.

Цель.

Научится использовать реакции комплексообразования для разделения катионов.

Ход работы.

А) В одну пробирку налейте 3 капли раствора соли MnSO₄, в другую - 3 капли раствора соли NiSO₄. В каждую пробирку добавьте постепенно 15 капель концентрированного раствора NH₄OH.

Отметьте первоначальное выпадение осадков в обеих пробирках и дальнейшее растворение его во второй пробирке.

Б) В одну пробирку налейте 3 капли раствора соли FeCl₃, в другую - 3 капли раствора соли Cr₂(SO₄)₃. В каждую пробирку добавьте по каплям постепенно раствора NaOH (в избыточном количестве).

Отметьте первоначальное выпадение осадков в обеих пробирках и дальнейшее растворение его во второй пробирке.

В отчёте:

- Напишите уравнения реакций с учётом образования комплексного катиона [Ni(NH₃)₆]²⁺;

- Напишите уравнения реакций с учётом образования комплексного аниона [Cr(OH)₆]^3-;

- сделайте вывод о возможности использования реакций комплексообразования для качественного анализа катионов.

Опыт 2.2.