Образование комплексных соединений.

Отчёт по лабораторной работе № 7.

По дисциплине: Химия

(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

Тема: Иследования комплексных соединений.

Выполнил: студент гр. ТПР-05 ______________ /Платонов В.А./

^{(подпись) (Ф.И.О.)}

ОЦЕНКА: _____________

Дата: _________________

ПРОВЕРИЛ:

Руководитель: доцент ____________ /Липин А.П./ ^{(должность) (подпись) (Ф.И.О.)}

Санкт-Петербург

2006 год.

Цель работы - познакомиться с методами получения комплексных соединений и их свойствами.

Общие сведения.

Комплексными называют соединения, в структуре которых можно выделить центральный атом – акцептор электронов, находящийся в донорно-акцепторной связи с определенным числом доноров-лигандов. Лигандами могут быть как ионы, так и нейтральные молекулы. Центральный атом и лиганды образуют внутреннюю сферу комплексного соединения, которую при записи формулы выделяют квадратными скобками. Внутренняя сфера часто имеет заряд, который компенсируют противоположно заряженные ионы, располагающиеся во внешней сфере. Внешнесферные ионы не имеют связей с центральными атомами, а образуют ионные связи с комплексными ионами. Поэтому в полярных растворителях комплексные соединения диссоциируют на комплексный и внешнесферный ионы, например:

K₃[Fe(CN)₆]ó3K⁺+[Fe(CN)₆]^3-

[Co(NH₃)₄(SO₄)]Cló [Co(NH₃)₄(SO₄)]⁺+Cl

В первом случае в растворе практически отсутствуют цианид-ионы, поэтому соединение не относится к сильнодействующим ядам. Второе соединение будет давать в растворе качественную реакцию на хлорид-ион (образование осадка AgCl) и не будет давать осадок BaSO₄с растворами солей бария.

Первое соединение является анионным комплексом, поскольку содержит в своей структуре и образует при диссоциации в растворе комплексные анионы. Второе соединение является катионным комплексом. Существуют и нейтральные комплексы, у которых внутренняя сфера не имеет заряда, соответственно, внешняя сфера отсутствует, например, [Pt(NH₃)₂Cl₂].

При записи формулы комплексного соединения его составные части располагают в порядке возрастания электроотрицательности. На первом месте помещают внешнесферные катионы, затем центральный атом, далее нейтральные лиганды, лиганды-анионы и в конце формулы записывают внешнесферные анионы. Читают формулу в английском языке слева направо, но в русском – справа налево. При этом название внутренней сферы произносят в одно слово, используя соединительную гласную -о-, название комплексного аниона заканчивают суффиксом -ат. Молекулы воды в качестве лигандов обозначают термином «акво-», а молекулы аммиака – термином «аммино». Степень окисления центрального атома при записи названия комплекса указывают римской цифрой в круглых скобках, заряды ионов – арабскими цифрами. Например, первое из приведенных выше комплексных соединений мы назовем гексаноциферат (III) калия, второе – хлорид сульфатотетраамминокобальта (III), третье – дихлородиамминоплатина (II).

Число связей, образуемых лигандом с центральным атомом, называют дентатностью лиганда. Например, CN^-, NH₃ – монодентатные лиганды, а сульфат-ион – бидентатный лиганд. Число связей, образуемых центральным атомом с лигандами, называют координационным числом. Если лиганды монодентатные, координационное число равно числу лигандов: в первом примере – 6, в третьем примере –4. Однако во втором примере число лигандов равно 5, а координационное число кобальта – 6, поскольку сульфат-ион бидентатен.

Ход выполнения работ:

Образование комплексных соединений.

Опыт 1. Образование амминокомплекса серебра.

Наливаю в пробирку 3-4 капли раствора нитрата серебра, добавляю столько же раствора хлорида натрия (или хлорида калия).

AgNO₃+NaCl=AgCl+NaNO₃

Выпал белый осадок хлорида серебра. Затем в вытяжном шкафу добавляю в пробирку 3-5 капель концентрированного раствора аммиака и несколько раз встряхнул.

AgCl+2NH₄OH_K=[Ag(NH₃)₂]Cl+2H₂O

Осадок растворился вследствие образования амминокомплекса серебра.

Опыт 2. Получение амминокомплекса никеля.

2NiSO₄+2NH₄OH=(NiOH)₂SO₄+(NH₄)₂SO₄

Раствор синего цвета.

(NiOH)₂SO₄+(NH₄)₂SO₄+10NH₄OH=2[Ni(NH₃)₆]SO₄+12H₂O

Осадок комплексной соли.

Опыт 3. Образование амминокомплекса меди.

Наливаю в пробирку 3-5 капель раствора сульфата меди (II) и добавляю по каплям концентрированный раствор аммиака.

CuSO₄+4NH₄OH=[Cu(NH₃)₄]SO₄+4H₂O

В первый момент выделяется синий осадок сульфата гидроксомеди (II), который затем растворяется вследствие образования амминокомплекса меди.

Опыт 4. Получение комплексного йодида ртути.

Наливаю в пробирку 3-4 капли раствора нитрата ртути (II) и добавляю 1-2 капли раствора йодида калия.

Hg(NO₃)₂+2KJ=HgJ₂+2KNO₃

Образуется оранжевый осадок дийодида ртути. В пробирку по каплям добавляем избыток раствора йодида калия до полного растворения полученного осадка, которое обусловлено образованием в растворе комплексных анионов тетрайодомеркурата (2-).

HgJ₂+2KJ=K₂[Hg(J)₄]

Этот анион можно выделить в осадок ионами серебра или кобальта (2+). Разделяю раствор тетрайодомеркурата на две части. В первую пробирку добавляю 1-2 капли раствора нитрата серебра, во вторую –1-2 капли раствора сульфата кобальта (II).

K₂[Hg(J)₄]+ Ag(NO₃)₂=Ag[Hg(J)₄]+ 2KNO₃

Выпадает желтый осадок.

K₂[Hg(J)₄]+ CoSO₄=Co[Hg(J)₄]+K₂SO₄

Выпадает розовый осадок.

Примечание: соли ртути ядовиты.

2. Реакции с участием комплексных соединений, не сопровождающиеся разрушением комплексного иона.

Опыт 6. Образование труднорастворимого гексаноциферрата (III).

а) Наливаю в пробирку 3-4 капли раствора гексаноциферрата (II) калия K₄[Fe(CN)₆]. Добавляю 2-3 капли раствора трихлорида железа.

3K₄[Fe(CN)₆]+4FeCl₃=Fe₄[Fe(CN)₆]₃+12KCl

Выпадает осадок цвета берлинской лазури, используемой для производства художественных красок. Реакция служит для обнаружения катионов Fe³⁺.

б) Наливаю в пробирку 3-4 капли раствора гексаноциферрата (III) калия K₃[Fe(CN)₆]

Добавляю 2-3 капли раствора сульфата железа.

2K₃[Fe(CN)₆]+3FeSO₄=Fe₃[Fe(CN)₆]₂+3K

Выпадает осадок цвета туркбулева синь.

Опыт 7. Образование труднорастворимых гексацианоферратов (II).

Наливаю в две пробирки 3-4 капли раствора гексаноциферрата (II) калия K₄[Fe(CN)₆]. В первую пробирку добавляю 2-3 капли раствора сульфата цинка, во вторую – столько же раствора сульфата меди (II).

K₄[Fe(CN)₆]+2ZnSO₄=Zn₂[Fe(CN)₆]+2K₂SO4

Выпадает осадок мутно светло зеленого цвета.

K₄[Fe(CN)₆]+2CuSO₄=Cu₂[Fe(CN)₆]+2K₂SO4

Выпадает осадок темно – зеленого цвета.

Опыт 8. Образование труднорастворимых гексанитрокобальтата (III) натрия - калия.

Реакция служит для обнаружения в растворах катионов калия.

Наливаю в пробирку 3-4 капли раствора гексанитрокобальтата (III) натрия - калия. Добавляю 2-3 капли раствора хлорида калия.

Na₃[Co(NO₂)₆]+2KCl=K₂Na[Co(NO₂)₆] +2NaCl

3. Реакции, сопровождающиеся разрушение комплексных ионов.

Опыт 9. Образование и разрушение амминокомплекса никеля.

Наливаю в пробирку 3-4 капли раствора сульфата никеля (II). Добавляю 2-3 капли раствора концентрированного раствора аммиака до полного растворения образующегося в первый момент осадка сульфата гидроксоникеля. Затем добавляю в раствор 15% - ную соляную кислоту до изменения окраски.

NiSO₄+6NH₃=[Ni(NH₃)₆]SO₄

Выпадает голубой осадок.

[Ni(NH₃)₆]SO₄+6HCl= NiSO₄+6NH₄Cl.

Происходит разрушение комплекса.

Вывод: В данной лабораторной работе я познакомился способами получения комплексных соединений и их свойствами. Также я узнал много информации о комплексных соединениях.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: