Исследование комплексных соединений

Исследование комплексных соединений

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

Общие сведения:

Комплексные соединения— это частицы (нейтральные молекулы или ионы), которые образуются в результате присоединения к данному иону или атому, называемому комплексообразователем (центральным атомом или металлоцентром), нейтральных молекул или других ионов, называемых лигандами.

Комплексные соединения мало диссоциируют в растворе. Комплексные соединения могут содержать комплексный малодиссоциирующий анион, комплексный катион. Комплексные соединения разнообразны и многочисленны. Применяются в химическом анализе, в технологии при получении ряда металлов (золота, серебра, металлов платиновой группы и др.), для разделения смесей элементов, например, лантаноидов.

Ход работы:

Опыт № 1.Образование и разрушение амминокомплекса серебра.

Наливаем в пробирку 3−4 капли AgNO3 и добавляем ещё несколько капель NaCl.

комплексный соединение химический

AgNO3 + NaCl = NaNO3 + AgCl

Ag++NO3-+Na++Cl-=Na++NO3-+AgCl

Ag+2+ Cl-= AgCl

Наблюдения: Выпал осадок белого цвета.

Добавляем 3−5 капель концентрированного раствора аммиака и немного встряхиваем пробирку.

AgCl + 2NH4OH = [Ag (NH3)2]Cl + 2H2O

AgCl+2NH4++2OH-=[Ag (NH3)2]++Cl-+2H2O

Наблюдения: Осадок растворился, раствор стал прозрачным.

Подкислить раствор аммиаката серебра азотной кислотой.

[Ag (NH3)2]Cl+2HNO3=2NH4NO3+ AgCl

[Ag (NH3)2]++Cl-+2H++2NO3-=2NH4++NO3-+AgCl

[Ag (NH3)2]++Cl-+2H+=2NH4++AgCl

Наблюдения: Образовался осадок белого цвета.

Опыт № 2

Получение аминокомплекса никеля.

Наливаем в пробирку 3−4 капли NiSO4 и одну каплю разбавленного раствора аммиака

2NiSO4 + 2(NH3*H2O)= (NiOH)2SO4+(NH4)2SO4+H2O

2Ni2++ 2SO42-+2(NH3*H2O)=(NiOH)2SO4+H2O+2NH4++SO42;

2Ni2++SO42-+2(NH3*H2O)=(NiOH)2SO4+H2O+2NH4+

Наблюдения: Выпал студенистый осадок.

В эту же пробирку добавляем 4−10 капель концентрированного раствора аммиака

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

(NiOH)2SO4v +2NH4++SO42- = 2[Ni (NH3)6]2+ + SO42- + 12H2O

(NiOH)2SO4v +2NH4+=2[Ni (NH3)6]2+ +12H2O

Наблюдения: Раствор стал сине-фиолетового цвета.

Добавим 1 млKBr.

[Ni (NH3)6]SO4 +2NaBr=[Ni (NH3)6]Br2+Na2SO4

[Ni (NH3)6]+2+SO42-+2Na++2Br-=[Ni (NH3)6]Br2+2Na++SO42;

[Ni (NH3)6]+2+2Br-=[Ni (NH3)6]Br2

Наблюдения: Образовался осадок белого цвета.

Опыт 6

Получение комплексного йодида ртути. Наливаем в пробирку 3−4 капли раствора Hg (NO3)2 и добавляем 1−2 капли раствора иодида калия:

Hg (NO3)2 +2KI = HgI2 + 2KNO3

Hg+2 + 2NO3- + 2K+ + 2I- = HgI2 + 2K+ + 2NO3;

Hg2+ + 2I- = HgI2

Наблюдения: Выпал осадок морковного цвета.

Добавляем в эту же пробирку 1−2 капли раствора KI:

HgI2 + 2KI = K2[HgI4]

HgI2 + 2K+ + 2I- = 2K+ + [HgI4]2;

HgI2 + 2I- = [HgI4]2;

Наблюдения: Осадок растворяется и раствор становится прозрачным.

Комплексообразователем является ион Hg2+, лигандом в данном растворе является ион I-.

В пробирку добавляем AgNO3:

K2[HgI4] + 2Ag (NO3) = Ag2[HgI4] + 2KNO3

2K+ + [HgI4] + 2Ag+ + 2NO3- = Ag2[HgI4] + 2K+ + 2NO3;

[HgI4]2- + 2Ag+ = Ag2[HgI4]

Наблюдения: выпал желтый осадок.

Опыт № 9

Образование труднорастворимого гексоцианоферрата (III).

А. Налить в пробирку 3−4 капли раствора K4[Fe (CN)6] и добавить 2−3 капли раствора FeCl3:

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

12K+ + 3[Fe (CN)6]4- + 4Fe+3 + 12Cl- = Fe4[Fe (CN)6]3 +12K+ +12Cl;

3[Fe (CN)6]4- + 4Fe+3 = Fe4[Fe (CN)6]3

Наблюдения: Раствор стал темно-синего цвета.

Опыт № 10

Образование труднорастворимого гексоцианноферратa (II).

Наблюдения: образовался светло-жёлтый, почти белый осадок.

Наблюдения: образовался осадок бурого цвета Вывод: Комплексные соединения — это соединения, в структуре которых можно выделить центральный атом — акцептор электронов, находящихся в донорно-акцепторной связи с определенным числом доноров-лигандов.

Чем выше прочность связей лиганда и комплексообразователя тем в меньшей степени в растворе проявляются свойства центрального атома и лигандов и тем заметнее сказываются особенности комплекса.

Комплексные соединения проявляют химическую активность в результате свободных орбиталей центрального атома и наличии свободных электронных пар лигандов.

В этом случае комплекс обладает электрофильными и нуклеофильными свойствами, отличными от свойств центрального атома и лигандов.