Исседование комплексных соединениц

 

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.

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 амминокомплекса никеля.

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

2NiSO₄ + 2(NH₃* H₂O)= (NiOH)₂SO₄

+(NH₄)₂SO₄+ H₂O

2Ni²⁺+ 2SO₄^2-+2(NH₃* H₂O)=(NiOH)₂SO₄

+H₂O+2NH₄⁺+ SO₄^2-

2Ni²⁺+SO₄^2-+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)₂SO₄↓ +2NH₄⁺+ SO₄^2- = 2[Ni(NH₃)₆]²⁺ + SO₄^2- + 12H₂O

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

Наблюдения: Раствор стал сине-фиолетового цвета.

Добавим 1 мл KBr .

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

[Ni(NH₃)₆]⁺²+ SO₄^2-+2Na⁺+2Br^-=[Ni(NH₃)₆]Br₂+2Na⁺+ SO₄^2-

[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.