Бийский технологический институт

Министерство общего и профессионального образования РФ
Алтайский государственный технический университет
им. И.И. Ползунова
Бийский технологический институт
Т.И. Немыкина, Т.П. Разгоняева
КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Учебно-методическое пособие по неорганической химии
Барнаул 1999
УДК 541
Т.И. Немыкина, Т.П. Разгоняева. Комплексные соединения: Учебно-методическое пособие по неорганической химии.
Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова, БТИ. – Бийск.
Издательство Алт. гос. техн. ун-та, 1999, – 37с.
Содержит сведения по основным свойствам комплексных соединений, методические указания к лабораторной работе, задания для самостоятельной работы студентов и контрольных работ.
Учебно-методическое пособие предназначено для студентов всех
форм обучения, изучающих курс «Неорганическая химия».
Рассмотрено и утверждено
на заседании кафедры
неорганической и
аналитической химии.
Протокол № 179 от 06.07.98
Рецензент: кандидат химических наук, доцент Г.В. Багров.
2
1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
В комплексном соединении различают внешнюю и внутреннюю
сферы. Внутренняя сфера заключается в квадратные скобки и, в свою
очередь, включает следующие составные части: комплексообразователь, лиганды, координационное число.
Если внутренняя сфера имеет заряд, т.е. является катионом или
анионом, то она называется комплексным ионом. Внутренняя сфера
может иметь также нулевой заряд, и тогда внешняя сфера отсутствует.
__________________________________________________________
Задача 1 Указать составные части комплексных соединений: ]
,б)[Pt(NH3)4]Cl2 , в)[Co(H2O)4Cl2]. Определить заряд комплексообразователя и комплексного иона.
Решение:
а) K3[Al(OH)6]:
[Al (OH)6] 3- - внутренняя сфера или комплексный анион,
К+ - внешняя сфера,
Al3+ - комплексообразователь,
OH- - лиганд,
 6 - координационное числ;.
б) [Pt (NH3)4] 2+Cl2:
[Pt(NH3)4] 2+ - комплексный катион,
Pt2+ - комплексообразователь,
NH3 - лиганд,
4 - координационное число,
Cl- - внешняя сфера;
в) [Co(H2O)4Cl2] 0 - внутренняя сфера,
внешняя сфера отсутствует,
Co2+ - комплексообразователь,
H2O , Cl - лиганды,
6 - координационное число.
____________________________________________________________
При наличии внешней сферы растворимое комплексное соединение является сильным электролитом, так как в воде полностью диссоциирует на внутреннюю и внешнюю сферы. Диссоциация внутренней
сферы протекает в незначительной степени. Процесс этот сильно обратим со сдвигом равновесия в сторону исходных веществ.
3
____________________________________________________________
Задача 2. Написать уравнения диссоциации комплексных соединений: K3[Al(OH)6], [Pt(NH3)4]Cl2 , [Co(H2O)4Cl2].
Решение:
а) K3[Al(OH)6]
3K+ + [Al(OH)6] 3-;
[Al(OH)6] 3-
Al3+ + 6OH -;
б) [Pt(NH3)4]Cl2
[Pt(NH3)4] 2+ + 2Cl -;
Pt2+ + 4NH3;
[Pt(NH3)4]
в) [Co(H2O)4Cl2]
Co2+ + 4H2O + 2Cl -.
Количественно процесс диссоциации внутренней сферы характеризуется константой химического равновесия, называемой константой нестойкости (Кн), или обратной ей величиной - константой
устойчивости ( ). Так, для приведенных в задаче 2 комплексных соединений константы нестойкости равны:
[Al3+][OH-]6
а) Кн [Al(OH)6]
3-
=
;
(1)
[[Al(OH)6]3-]
[Pt2+][NH3]4
б) Кн [Pt(NH3)4]
2+
=
;
(2)
[[Pt(NH3)4]2+]
[Co2+][H2O]4[Cl-]2
в) Кн [Co(H2O)4Cl2] =
.
(3)
[Co(H2O)4Cl2]
Вследствие большой устойчивости комплексных соединений,
концентрация ионов комплексообразователя и лигандов при диссоциации внутренней сферы незначительна.
____________________________________________________________
Задача 3. Рассчитать концентрацию ионов Zn 2+ в 1 литре 0,1М
раствора хлорида тетраамминцинка(II), содержащего, кроме того,
дополнительно 0,1 моль NH3 .
4
Решение :
[Zn(NH3)4]Cl2
[Zn(NH3)4] 2+
[Zn(NH3)4] 2+ + 2Cl-,
Zn2+ + 4NH3 ,
(1)
[Zn2+][NH3] 4
Кн =
.
(2)
[[Zn(NH3)4] 2+]
Согласно уравнению (1) количество продиссоциированных комплексных ионов равно количеству ионов Zn2+ в раствор, а количество
образовавшихся при этом молекул NH3 будет в четыре раза больше.
Следует также учесть, что в растворе дополнительно содержится
еще 0,1 моль аммиака.
Пусть при установлении равновесия n(Zn 2+)=x моль, тогда
n([Zn(NH3)4] 2+ ) = (0,1- x) моль, n(NH3) = (0,1+4x) моль.
Найдем из таблицы 2 приложения Кн для данного комплекса:
Кн ([Zn(NH3)4] 2+ ) = 2,51 . 10-9.
Подставим значения Кн в выражение (2):
2,51 . 10 -9 =
x (0,1 + 4x)4
.
(3)
0,1 - x
Выражение (3) можно упростить, рассуждая следующим образом: так как константа нестойкости очень маленькая величина, то
концентрация NH3, образующихся при диссоциации комплексного
иона, будет во много раз меньше концентрации аммиака, дополнительно введенного в раствор, т.е. 4x << 0,1. Отсюда, количество аммиака в растворе можно принять равным 0,1 моль, а выражение (3)
будет иметь вид:
x (0,1)4
2,51 . 10-9 =
.
(4)
0,1 - x
Из уравнения (4) найдем значение x = 2,5 . 10-6 моль/л.
Ответ: [Zn2+ ] = 2,5 . 10-6.
____________________________________________________________
Устойчивость комплексных соединений (а, следовательно, и значения Кн или ) с позиций теории кристаллического поля (ТКП) зависит от параметра расщепления (). Его величина рассчитывается как
разность энергий d -орбиталей в поле лигандов. Другими словами, в
поле лигандов происходит снятие вырождения (или расщепление)
5
d-орбиталей. В результате одни d-орбитали приобретают более высокую, другие - более низкую энергию по сравнению с энергией d-орбиталей в отсутствии лигандов. Величина  зависит от многих факторов:
от симметрии поля лигандов, природы лигандов, заряда, радиуса,
электронной конфигурации комплексообразователя.
Характер расщепления влияет не только на устойчивость комплексных соединений, но и на другие свойства, например, окраску,
магнитный момент, термодинамические свойства, поведение в водных
растворах и т.д.
Магнитные свойства обусловлены порядком заселения электронами d -орбиталей в поле лигандов. Здесь возможны следующие
варианты:


если значения  велико, то d-орбитали с повышенной энергией будут заселяться после того, как полностью заполнятся
электронами d-орбитали с пониженной энергией;
если параметр расщепления  характеризуется небольшими
значениями, то заселение d-орбиталей электронами происходит в соответствии с принципом Гунда (сначало по одному, а
при избытке - уплотнение).
В первом случае число неспаренных электронов и, соответственно, магнитный момент уменьшаются. Комплекс называется низкоспиновым. Во втором случае - магнитный момент не меняется, и такой
комплексный ион называется высокоспиновым.
Особенно существенный вклад в величину  вносит природа
лиганда. По силе создаваемого ими поля лиганды можно расположить
в следующий ряд:
J-, Br-,Cl, F-, H2O, OH-, C2O42- , Py, NH3, NO2, CN-, СО
увеличение силы лигандов
Лиганды NH3, NO2, CN -, СО создают сильное поле, характеризующееся большими значениями . Поэтому заселение электронами
d-орбиталей в поле этих лиганд происходит, как правило, по первому
варианту.
__________________________________________________________
Задача 4. Изобразить энергетические диаграммы комплексных
ионов [RhF6] 3- и [Rh(CN)6] 3-.
Указать, какие это комплексы: низко- или высокоспиновые?
6
Решение :
Энергетическая диаграмма показывает, как изменяется энергия
d-орбиталей комплексообразователя в поле лигандов. Так как оба комплекса октаэдрические (к.ч.= 6), то энергия d z2 и dx2-y2 - орбиталей
будет повышаться, а dxy, dxz, dyz - понижаться.
Причина заключается в том, что все шесть лигандов расположены вдоль координатных осей, т.е. направлены навстречу dz2 и dx2-y2
орбиталям, что способствует появлению эффекта взаимного отталкивания электронов комплексообразователя и лигандов на данном
направлении при их сближении. В результате энергия d z2 и
dx2-y2 - орбиталей повышается. Энергия dxy , dxz , dyz будет, наоборот,
понижаться. Разность этих энергий тем больше, чем больше сила
лигандов. Следовательно, для комплекса [RhF6] 3- параметр расщепления будет меньше, чем для комплекса [Rh(CN)] 3-. dz2 и dx2-y2 обозначают как d - орбитали, а dxy ,dxz , dyz - как d - орбитали.
С учетом изложенного, энергетические диаграммы будут иметь
вид, представленный на рисунке 1.
Комплексный ион [RhF6] 3- - высокоспиновый, а [Rh(CN)6] 3- низкоспиновый.
а)
dy
Е


d
E
б)
d

d
а)[RhF6] 3-, б) [Rh(CN)6] 3Рисунок - Энергетическая диаграмма
7
Окраска комплексных соединений связана с “подвижностью”
d-электронов, т.е. их способностью поглощать кванты определенной
энергии и переходить на более высокий энергетический d-подуровень.
Ощущение цвета возникает при воздействии на зрительный нерв
электромагнитных излучений с длинами волн  ~ 400...760 нм (видимый спектр).
В результате избирательного поглощения электронами волн определенных участков видимого спектра вещество кажется окрашенным.
Если поглощаются все волны видимого спектра, то вещество воспринимается как черное, если все волны отражаются, то оно будет казаться бесцветным.
Чем больше величина , тем кванты большей энергии должны
поглотить электроны для перехода с одного энергетического уровня на
другой (таблица 1, приложение).
Зависимость между параметром расщепления  и энергией поглощаемого кванта выражается формулой:
= EN,
(4)
где N - число Авогадро, равное 6,02 . 1023.
Подставив значение E = hc/ в формулу (4) , получим:
= h . c / ,
(5)
где h - постоянная Планка, равная 6,63 . 10-34 Дж . с ;
с - скорость света, равная 3. 108 м/c ;
 - длина волны поглощаемого света , нм.
 измеряется в Дж/моль или в электрон - Вольтах .
(1 эВ = 1,602 . 10-19 Дж/моль).
____________________________________________________________
Задача 5. Параметр расщепления  комплексного иона
[Cr(H2O)6] 3+
равен 208 кДж/моль.
Рассчитать длину волны поглощаемого кванта света (в нм) и
определить окраску соединения , используя данные таблицы 1 приложения.
Решение:
Найдем энергию поглощаемого кванта:
E=

N
208 . 1000
=
6,02 .1023
= 3,455 .10-19 Дж.
Найдем длину волны поглощаемого кванта:
8
=
6,63 . 10-34 . 3 . 108
hc
=
E
.
3,455 10
= 5,76 . 10-7 м = 576 нм .
-19
По данным таблицы 1 приложения при поглощении кванта с длиной волны порядка 576 нм цвет соединения должен быть фиолетовый.
Действительно, аквакомплекс хрома фиолетового цвета.
При расщеплении d-орбиталей необходимо учитывать также
вероятность проявления эффекта Яна - Теллера. Суть его заключается в следующем: если d - орбитали в октаэдрическом поле лигандов
несимметрично заселены, то будет иметь место снятие вырождения
d - орбиталей. Это приведет к искажению октаэдрической конфигурации вплоть до образования тетрагональных и квадратных комплексов
и, следовательно, к появлению аномальной окраски соединений.
Искажения октаэдрического комплекса возможны при следующих
электронных конфигурациях:
слабое поле лиганда
d3 d1 , d6 d3,
сильное поле лиганда
d6 d1 , d6 d2 , d6 d3 .
Комплексные соединения широко используются в различных
химических процессах.
Обменные реакции с участием комплексных соединений обусловлены образованием либо нового более устойчивого комплекса,
либо образованием соединения, произведение растворимости (Пр) которого меньше константы нестойкости комплексного иона.
Можно выделить следующие типы обменных реакций:

полное или частичное замещение лигандов
[Cu(H2O)4]2+ + 4NH3
[Cu(NH3)4]2+ + 4H2O,
[Cu(H2O)4]2+ + Br 
[Cu(H2O)3Br]+ + H2O;
замещение комплексообразователя
[Zn(NH3)4]2++ [Cu(H2O)4]2+

[Zn(H2O)4]2+ +[Cu(NH3)4]2+;
замещение ионов внешней сферы
K2[HgJ4] + Ag+
Ag2[HgJ4]  + 2K+ ;
9

внутрисферное замещение гидроксильных групп на молекулы воды
[Cr(OH)4]- + H2O
[Cr(H2O)(OH)3]0 + OH- ;

протонирование гидроксогрупп
[Al(OH)6]3- + H3O+
[Al(H2O)(OH)5]2- + H2O;

гидролиз аквакомплексов
[Al(H2O)6]3+ + H2O
[Al(H2O)5OH]2+ + H3O+,
[Pt(NH3)6]4+ + H2O
[Pt(NH3)5NH2]3+ + H3O+.
Комплексные соединения могут проявлять также окислительновосстановительные свойства. Реакции эти многочисленны и, как
показывают приведенные ниже примеры, достаточно разнообразны:

выделение комплексообразователя в виде нейтрального атома Zn + 2[Ag(NH3)2]OH
2Ag0 + [Zn(NH3)4](OH)2;

образование комплекса
Zn + 2KOH + 2H2O
K2[Zn(OH)4] + H2;

разрушение комплекса
[Cu(H2O)6]Cl2 +3Mg0
CoCl2 +3Mg(OH)2 +3H2;

2
изменение степени окисления комплексообразователя
2K4[Fe2+ (CN)6] +Cl2
2K3[Fe3+(CN)6] + 2KCl.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Окраска комплексных соединений
Целью данных исследований является изучение влияния на
окраску соединений:
а) электронной конфигурации комплексообразователя;
б) природы лиганда и ионов внешней сферы.
2.1.1 Влияние строения иона металла на окраску комплексов
Опыт №1
В шесть пробирок налейте по 15...20 мл воды, внесите по микрошпателю солей марганца (II), железа (II), кобальта (II), никеля (II),
10
меди (II), цинка (II). Перемешайте соли до растворения. При растворении солей образуются аквакомплексы, имеющие одинаковую (октаэдрическую) конфигурацию. Напишите уравнения образования аквакомплексов. Несмотря на одинаковую конфигурацию комплексных ионов,
растворы солей имеют разную окраску.
Используя данные таблицы 1 приложения и результаты
наблюдений, сделайте следующие выводы:

в какую область (длинноволновую или коротковолновую) смещается полоса поглощения в ряду: Mn2+; Fe2+; Co2+; Ni2+; Cu2+;
Zn2+;
есть ли взаимосвязь между электронной конфигурацией комплексообразователя и смещением полосы поглощения;
как будет изменяться параметр расщепления  в этих ионах;
чем можно объяснить аномальную окраску аквакомплекса
меди (II);
почему растворы Mn (II) и Zn (II) бесцветны.




Для анализа взаимосвязи электронной конфигурации комплексообразователя и окраской комплексных ионов составьте таблицу следующего вида:
Окраска аквакомплексов переходных металлов
Ион
Заполнение
d-оболочки
Окраска
аквакомплекса
Длина волны
поглощения,нм
2.2.2 Влияние природы лигандов и ионов внешней сферы
на окраску комплексных соединений
Опыт №1
В одну пробирку внесите 6...8 капель 1%-го раствора CuSO4, в
другую 4-6 капель CuSO4, в третью 2...3 капли CuSO4. Затем в первую
добавьте концентрированную HCl, во вторую - 25%-ный раствор аммиака, в третью - 10%-ный раствор гексоцианоферрата (II) калия. Растворы добавляйте по каплям до прекращения изменения цвета комплексных соединений. Отметьте окраску полученных соединений.
Напишите уравнения соответствующих реакций.
11
Ответьте на следующие вопросы:



как изменяется параметр расщепления  (увеличивается или
уменьшается?) при замещении в комплексном ионе лиганда:
а) на более слабый, б) на более сильный лиганд?
почему в одних случаях происходит полное замещение лигандов, в других - частичное?
при каких условиях замещение внешней сферы может приводить к изменению окраски комплексного соединения?
2.2.3 Устойчивость комплексных соединений
Целью исследований, предлагаемых в данном разделе, является
изучение влияния на процессы обмена в комплексных ионах:
а) природы лигандов;
б) природы комплексообразователя.
2.2.4 Реакция обмена лигандов в комплексных соединениях
Опыт №1
Внести в первую пробирку 3...5 капель раствора сульфата
меди (II), во вторую 3...5 капель раствора сульфата кобальта (II). Добавить в каждую пробирку по 2...3 капли 25%-го раствора NH3. Наблюдается выпадение осадков. Что образуется? Напишите уравнения реакций. Затем продолжайте добавлять по каплям раствор аммиака до растворения осадков. Какие вещества вы получили? Напишите уравнения
реакций.
Опыт №2
Полученные в первом опыте растворы подкислите 5...6 каплями
2н раствора H2SO4. Что наблюдается? Напишите уравнения соответствующих реакций. Оставьте раствор, содержащий аммиакат кобальта,
на сутки. Какие выводы можно сделать по кинетике и термодинамике
этих процессов?
Опыт №3
Несколько фиолетовых кристалликов CrCl3. 6H2O=[Cr(H2O)6]Cl3
растворить в воде, нагреть. По мере нагревания происходит замещение
вначале одной группы H2O на ион Cl-, затем второй группы H2O на ио12
ны хлора во внутренней сфере комплексного иона. Как изменяется
окраска раствора? Напишите уравнения реакций.
Опыт №4
К нескольким каплям насыщенного раствора CoCl2 прилить по
каплям насыщенный раствор KSCN до появления фиолетового цвета,
вследствие образования соединения K2[Co(SCN)4]. Разбавить полученное соединение водой. Как можно объяснить наблюдаемое явление?
Ответьте на следующие вопросы:



как влияет “сила” лигандов на реакции обмена в комплексных
ионах (полнота замещения, скорость замещения)?
справедливо ли утверждение: термодинамическая неустойчивость необходимое и достаточное условие для проведения реакции?
какие факторы влияют на силу лигандов?
2.2.5 Реакции обмена комплексообразователя
в комплексных ионах
Опыт №1
Получите аммиакаты меди, цинка, серебра, никеля так, как вы делали это в опыте 1 раздела 2.2.1. Руководствуясь значениями константы устойчивости (приложение, таблица 2), сделайте вывод, возможно
ли замещение в аммиакатах цинка, серебра, никеля комплексообразователя на ион меди (II), а в аммиакате меди на ион ртути (II). Проверьте выводы опытным путем, для чего добавьте по каплям в соответствующие аммиакаты растворы солей CuSO4 и Hg(NO3)2. Опишите характерные признаки реакций и составьте их уравнения.
2.2.6 Техника безопасности
Все опыты с аммиаком, щелочами и концентрированными кислотами ПРОВОДИТЬ ТОЛЬКО В ВЫТЯЖНОМ ШКАФУ И С БОЛЬШОЙ ОСТОРОЖНОСТЬЮ.
При попадании на кожу кислоты или щелочи пораженный участок следует тщательно промыть водой, а затем 3% раствором
соды, либо разбавленным раствором уксусной кислоты при ожоге
щелочью.
13
При нагревании на открытом пламени пробирок с реакционной
смесью следует пользоваться специальными держателями, при этом
открытый конец пробирки должен быть направлен “от себя”.
Около открытого пламени не должно быть легковоспламеняющихся
предметов и жидкостей.
3 ЗАДАНИЯ ДЛЯ ДОМАШНИХ РАБОТ
1. Дайте названия следующим комплексным соединениям:
[Cr(H2O)6]2(SO4)3; [Co(NH3)3Cl3]; Na2[Hg(SCN)4]; [Cu(en)2][PtCl4]. Чему
равно координационное число комплексообразователей и их степени
окисления?
2. Определите заряд комплексного иона комплексообразователя и
дайте название следующим комплексным соединениям:
Na2[Fe(CN)5NH3]; [Co(NH3)5Br]SO4;
[Cd(NH3)3(NO2)3]; [Pt(NH3)(CN)Cl2].
3. Определите, чему равны заряд комплексного иона, степень
окисления и координационное число комплексообразователя в соединениях: [Cu(NH3)4]SO4; K2[Pt(CN)4Cl2]; K[Ag(NO2)2]. Напишите уравнения диссоциации этих соединений в водных растворах. Дайте названия этим соединениям.
4. Определите, чему равен заряд комплексного иона, степень
окисления и координационное число комплексообразователя в соединениях: K[PtCl3(NH3)]; [Co(NH3)5Cl]Br2; K2[Cd(OH)4]. Напишите уравнения диссоциации этих соединений в водных растворах. Дайте названия этим соединениям.
5. Составьте формулы комплексных соединений:
а) гептафтороцирконат (IV) аммония;
б) гекса(циано-С)феррат (II) железа (III);
в) сульфат дихлоробис(этилендиаммин)хрома (III).
Напишите уравнения реакций диссоциации этих соединений.
6. Составьте формулы комплексных соединений:
а) тетрагидроксостаннат (IV) калия;
б) (тиосульфато)трипиридинплатина;
14
в) хлорид перхлоратопентааммин кобальта (III).
Напишите уравнения диссоциации этих соединений.
7. Какие комплексные соединения называются двойными солями?
Напишите уравнения диссоциации солей в водном растворе:
[Ni(NH3)6]Cl2; (NH3)2SO4  NiSO4; K4[Ni(CN)6].В каком случае выпадет
осадок гидроксида никеля, если прилить щелочь?
8. Определите величину и знак заряда следующих комплексных
ионов: [Cr3+(NH3)5Cl]; [Hg2+(CNS)4]; [Fe3+F6]. Напишите уравнения их
полной диссоциации и выражения констант устойчивости. Составьте
формулы комплексных соединений и дайте им названия.
9. Напишите координационные формулы соединений CoCl3  3NH3;
Co(NO2)33KNO2; Co(NO2)3KNO22NH3, если координационное число
кобальта равно 6. Составьте уравнения диссоциации этих соединений,
диссоциации комплексных ионов. Напишите выражения констант
устойчивости.
10. Приведите примеры (по два) катионных и анионных комплексных соединений для Cr3+ и дайте им названия (координационное
число Cr3+ равно 6). Напишите уравнения диссоциации этих соединений.
11. Назовите следующие комплексные соединения: Na3[AlH6];
Na[Pt(C2O4)Br3]; [Cu(en)2][PdCl4]; [Cr(NH3)3Cl3]. Чему равны координационные числа комплексообразователей, их степени окисления?
12. Напишите названия следующих комплексных соединений:
[Pt(NH3)4Br2]Cl2;
[Br2Al(OH)2AlBr2];
[Cd(NH3)4][Zn(CN)4]; Na2[Zn(CN)4].
Чему равны координационные числа комплексообразователей?
13. Составьте названия комплексных соединений: NH4[J(J2)];
[Pt(NH3)5OH]Br3; [Zn(NH3)4][PtCl4]; [Fe2(H2O)8(OH)2](SO4)2. Чему равны
координационные числа комплексообразователей?
14. Напишите формулы следующих комплексных соединений:
а) тетрароданодиаквакобальтат (III) натрия;
б) бромид дибромотетраамминплатины (IV);
15
в) тетрацианокадмиат (II) кадмия.
Составьте уравнения диссоциации этих соединений.
15. Назовите следующие комплексные соединения: H2[SnCl6];
[Pt(NH3)5Cl]Br3; Ba[Cr(NH3)2(CNS)4]2; [Pd(H2O)2(NH3)2](OH)2. Определите заряд комплексного иона и комплексообразователя. К каким
классам неорганических соединений относятся эти соединения?
16. Назовите следующие комплексные соединения: Na[Co(NO2)6];
Ba[Pt(NO3)4Cl2]; [Cr(H2O)3(NH3)3](NO3)3. Укажите комплексообразователь, его степень окисления, координационное число, заряд комплексного иона. Напишите уравнения электролитической диссоциации этих
соединений.
17. Составьте формулы ацидокомплексов V3+ с ионами F , CNS,
NO2 в качестве лигандов, помня, что координационное число V3+ равно 6. Дайте названия полученным комплексным соединениям.
18. Напишите формулы следующих комплексных соединений:
а) гексафторованадат (III) аммония;
б) гекса(циано-С)феррат (II) железа (III);
в) сульфат (тиоционато-N)пентаамминхрома (III).
Напишите уравнения электролитической диссоциации этих соединений.
19. Определите степень окисления комплексного иона, комплексообразователя и координационное число комплексообразователя в
соединениях: [Co(NH3)3(H2O)2Cl]Cl2; [Zn(NH3)4]Cl2; K4[TiCl8]. Назовите
эти соединения и напишите уравнения диссоциации этих соединений.
20. Пользуясь номенклатурой ИЮПАК, дайте названия следующим комплексным соединениям: Ba[Pt(NO2)4Cl2]; [Ti(H2O)4(SO2)2]Br3;
K4[CoF6]; K2[HgJ4]. Определите степень окисления комплексообразователя и его координационное число.
21. Как происходит расщепление d-орбиталей под действием
электростатического поля лигандов в комплексном соединении
K4[Mn(CN)6]? Изобразите энергетическую диаграмму.
22. Координационное соединение: гексафтороферрат (III) калия
является парамагнитным. Изобразите энергетическую диаграмму комплекса. Какова конфигурация d-электронов железа?
16
23. Комплексный ион [Fe(NH3)6]2+ содержит четыре неспаренных
электрона, а комплексный ион [Co(NH3)6]3+ не имеет ни одного неспаренного электрона. Объясните, чем обусловлено это различие? Приведите их энергетические диаграммы.
24. Комплекс [Co(C2O4]3]4 имеет три неспаренных электрона. Ответьте на вопрос: какой это комплекс  низкоспиновый или высокоспиновый?
25. Какие пространственные конфигурации могут соответствовать
диамагнитным ионам с конфигурацией: d10, d8, d6?
26. Энергия расщепления d-подуровня в ряду однотипных комплексов [Co(NH3)6]3+  [Rh(NH3)6]3+  [Jr(NH3)6]3+ составляет 273, 407,
772 кДж/моль, соответственно. Как объяснить последовательность увеличения энергии?
27. Магнитный момент комплексного иона [Mn(CN)6]4 равен
1,73, а [MnCl4]2 - 5.92. Сколько неспаренных электронов имеет каждый
ион и как это объяснить с позиций теории ТПК.
28. Координационное соединение гексафторокобальтата (III) калия является парамагнитным. Какова формула этого соединения? Какова в нем конфигурация d-электронов кобальта?
29. Почему комплексный ион [AlF6]3 существует, а ион [AlCl6]3
не обнаружен?
30. С помощью метода ВС (валентных связей) предскажите магнитные свойства комплексных ионов [Co(en)3]3+ и [CoF6]3. Какой тип
гибридизации атомных орбиталей возникает при образовании этих
ионов? Каково пространственное строение ионов?
31. Какова d-орбитальная конфигурация иона [Ni(NH3)6]3+?
Сколько неспаренных электронов в этом комплексном ионе? Если
шесть ионов Br в этом комплексе заместят шесть групп NH3, в результате чего получится комплекс [NiBr6]3, возрастет или уменьшится параметр расщепления ?
17
32. Как происходит расщепление энергетических уровней d-орбиталей под действием электрического поля лигандов в случае комплексных соединений K2[NiCl6] и K3[Ni(NO2)6]? Что такое энергия расщепления, от чего она зависит?
33. Одинакова ли пространственная структура диамагнитного
иона [Ni(CN)4]2 и парамагнитного иона [PtCl4]2?
34. Определите степень окисления атомов кобальта и значения x и
y для соединений: [Co(NH3)6]Clx и [Co(NH3)6]Cly, если известно, что
первое вещество диамагнитно, а второе  парамагнитно.
35. С помощью методов ВС и ТКП объясните конфигурацию
ионов [Fe(CN)6]4 и [FeF6]4. Какой из них обладает парамагнитными
свойствами, а какой диамагнитными?
36. Почему бесцветны ионы [AgL2]n ? Определите тип гибридизации иона [Ag(H2O)2]+. Какой это комплекс:
а) высоко- или низкоспиновый;
б) пара- или диамагнитный?
37. Объясните, используя теорию ТКП, почему бесцветен ион
[Zn(H2О)4]2+.
38. Выберите из пары [CoF6]4 и [Co(NH3)6]2+ тот комплекс, который, по Вашему мнению, должен поглощать кванты света с более высокой энергией. Объясните, почему?
39. Какие изменения должны произойти в спектре поглощения
октаэдрических комплексов V(III) при замещении лиганда H2O на NH3,
затем на CN?
40. Выберите из пары [FeCl4] и [FeCl4]2 тот комплекс, который
поглощает свет с более высокой энергией. Объясните, почему?
41. Выберите из пары [V(H2O)6]3+ и [V(NO2)6]3 комплекс, который, по Вашему мнению, должен поглощать кванты света с более высокой энергией.
18
42. Объясните, используя теорию кристаллического поля, почему
бесцветен ион [Al(OH)6]3.
43. Постройте энергетическую диаграмму d-орбиталей иона Ti3+
для комплекса [Ti(H2O)6]3+. На какую орбиталь возможен переход электрона. Какова окраска иона [Ti(H2O)6]3+, если электронный переход
отвечает энергии =2,48 эВ? Рассчитайте длину волны поглощаемого
света и установите окраску комплекса.
44. Растворы, содержащие [Co(H2O)6]2+, поглощают свет с длиной
волны 520 нм. Растворы, содержащие ионы [CoCl4]2, поглощают свет с
длиной волны, примерно, 690 нм. Как должны быть окрашены эти растворы? Рассчитайте параметр расщепления  в этих комплексах.
45. Почему бесцветны ионы [Ag(S2O3)2]3- и [Ag(NH3)2]+? Определите тип гибридизации, геометрию иона, распределение электронов
комплексообразователя.
46. Для комплексного иона [Cu(NH3)4]2+ максимум поглощения
видимого света соответствует длине волны 304 нм, а для иона
[Сu(H2O)6]2+ длина волны равна 365 нм. Вычислите параметр расщепления d-подуровня в этих комплексных ионах.
47. Какова окраска соединений марганца (III) в водных растворах,
если для иона [Mn(H2O)6]3+ =250,5 кДж/моль. Какой длине волны соответствует максимум поглощения видимого света этим ионом?
48. Закончите уравнение окислительно-восстановительной реакции, используя электронно-ионный метод и укажите окислитель и восстановитель. Рассчитайте Мэ окислителя и восстановителя
K3[Fe(CN)6]+H2O2+KOH  K4[Fe(CN)6] +H2O+O2.
49. Закончите уравнение окислительно-восстановительной реакции: K3[Fe(CN)6]+KJ+ KOH  KJO3+K4[Fe(CN)6]+H2O. Рассчитайте,
сколько граммов K3[Fe(CN)6] необходимо взять для приготовления
100 мл 0,02Н раствора этой соли?
50. На осаждение ионов Br- из раствора комплексной соли
[Cr(H2O)6]Br3 израсходовано 0,025 л раствора нитрата серебра
19
=1,088г/мл и (AgNO3)=10%. Сколько граммов комплексной соли
содержалось в растворе?
51. Сколько граммов сульфата тетраамминмеди (II) получится при
взаимодействии 10 г CuSO4 с 0,02 л раствора аммиака (=0,923г/мл,
(NH3)=20%) ?
52. Электропроводность
0,05М
раствора
комплекса
[Co(NH3)4Br2]Br приблизительно за час увеличивается с 191 до
347Ом-1. Как это можно объяснить? Составьте уравнение протекания
реакций.
53. Каждое из веществ Co(NH3)6Cl3, Cr(NH3)4Cl3, Pt(NH3)6Cl4,
K2PtCl6 растворяют в воде, получая 0,001М раствор. Расположите указанные вещества в последовательности уменьшения электропроводности их растворов. Запишите по иному формулы каждого соединения,
пользуясь скобками для выделения комплексного иона, присутствующего в растворе.
54. Напишите графические формулы цис- и транс- изомеров
соединений:
а) бромодихлоротриаминкобальт (III);
б) дихлородиоксалатокобальтат (III) натрия.
55. Изобразите геометрические и оптические изомеры соединения [Pt Cl2 J2 (NH3)2].
56. Сколько изомеров у соединения [Cr(NH3)4Cl2]Cl ? Дайте их
схематические изображения.
57. Запишите полное уравнение реакции по словесному описанию: розовый раствор Co(NO3)2 при добавлении концентрированной соляной кислоты становится темно-голубым. Какое вещество
образуется?
58. Запишите полные уравнения реакций по следующим словесным описаниям:
а) твердый бромид серебра растворяется в избытке водного
раствора тиосульфата натрия;
20
б) зеленый комплекс [Cr(en)2Cl2]Cl при длительной обработке
водой превращается в оранжево-коричневый комплекс.
59. Запишите формулы и дайте названия двум возможным координационным изомерам соединения общей формулы
Pt(NH4)4Cl2(OH)2 К.Ч.(Pt)=6.
60. Лиганд SCN - содержит неподеленные пары электронов на
атоме S и на атоме N. Изобразите структуры и назовите все возможные изомеры соединения [Pt(NH3)2(SCN)2].
61. Соединение Co(NH3)5SO4Br существует в двух формах: одна
из них имеет красную окраску, а другая - фиолетовую. Каждая из этих
форм диссоциирует в растворе с образованием двух ионов. При добавлении раствора AgNO3 к раствору красной формы осаждается
AgBr, но при добавлении к нему раствора BaCl2 - осадок BaSO4 не выпадает. Растворы фиолетовой формы ведут себя противоположным
образом. Исходя из этих данных, определите структуру каждого из
комплексных ионов и дайте правильное название каждого соединения.
62. Сколько изомеров у соединения [Cr(NH3)4Cl2]Br. Дайте их
схематическое изображение.
63. Запишите формулы и дайте названия возможным изомерам
соединения, имеющего общую формулу Co(NH3)4Cl2OH. Координационное число Co3+ равно шести.
64. Напишите возможные изомеры комплексного соединения,
имеющего состав Co(py)2(H2O)2Cl2Br. Координационное число Co3+
равно шести. Определите вид изомерии.
65. Какой комплексообразователь из приведенных ниже должен
давать более прочные комплексы: Co2+ или Co3+, Mg2+ или Zn2+ ,Ca2+
или Ni2+? Ответ обоснуйте.
66. Какая кислота сильнее: HCN или H[Ag(CN)2]? Почему?
67. Почему хелаты являются, как правило, устойчивыми соединениями. Приведите два - три примера хелатов.
21
68. Укажите, какие реакции возможны, и напишите уравнения
этих реакций:
[Cr(NH3)6]3+ + H+ + H2O ;
[Cr(NH3)6]3+ + Br - ;
[Cr(NH3)6]3+ + OH- .
69. Приготовлен 0,025М раствор хлорида тетраамин меди (II).
Какой должна быть концентрация гидратного иона меди Cu2+, если
концентрация аммиака 1 мольл-1 (КН=110-12 ).
70. Соли Cr2+ в водных растворах чрезвычайно неустойчивы. Каким образом можно повысить устойчивость Cr2+ в водном растворе?
71. Вычислить концентрацию ионов Zn2+ в растворе комплекса,
полученного при добавлении 1 моль аммиака к 0,1 моль нитрата цинка
и разбавлении этой смеси водой до общего объема 1000 мл. Считать,
что образуется тетраэдрический комплекс [Zn (NH3)4]2+.
72. Термодинамическая устойчивость комплексов двухзарядных
катионов металлов побочных подгрупп 4-го периода со многими лигандами изменяется в следующей последовательности:
Mn2+ < Fe2+ <Co2+ <Ni2+ >Cu2+ > Zn2+.
Как можно объяснить такую закономерность?
73. Комплекс [Ni (CN)4]2- относится к устойчивым. Однако, если
в раствор добавить ионы CN-, меченые изотопами 14C, то они почти
мгновенно перейдут в комплекс по схеме:
[Ni(CN)4]2- + 414CN [Ni(14CN)4]2- + 4CN -.
Как это можно объяснить?
74. Приведите для каждого из следующих комплексов объяснение
относительно значений константы нестойкости:
а) [Co (en)3]3+, КН =510-48;
б) [Fe (en)3]2+, КН =510-8.
75. Приведите значения общей константы устойчивости ионов
[Cd(NH3)4]2+ и [Cd(CN)4]2-. Какой из этих комплексов устойчивее и чем
это объясняется?
22
76. Сколько граммов нитрата серебра необходимо для осаждения
хлора, содержащегося в 0,3 л 0,01 н раствора комплексной соли состава CrCl35H2O. Координационное число хрома равно 6.
77. Из предложенных реактивов Na2S, KJ, NH3 выберите тот, с
помощью которого можно разрушить комплекс [Ni(CN)4]2-. Напишите
уравнение реакции. Ответ обоснуйте.
78. При добавлении раствора аммиака к осадку хлорида серебра
образуется растворимый комплексный аммиакат серебра
AgCl + 2 NH4OH = [Ag(NH3)2]Cl + 2H2O.
Но если подействовать на аммиакат серебра HNO3, то вновь выпадет осадок AgCl:
[Ag(NH3)2]Cl + 2 HNO3 = 2 NH4NO3 + AgCl .
Как можно объяснить сдвиг равновесия в указанных реакциях?
79. Установите в каких случаях произойдет взаимодействие между растворами:
K2[Hg J4] + KBr  ;
K2[Hg J4] + KCN  ;
Na[Ag (S2 O3)2] + KCN  .
80. Какая из приведенных ниже реакций возможна, если в растворе находятся ионы Fe3+, CN -, F -, SCN -:
Fe3+ + 6F-  [FeF6]3- ;
Fe3+ + 6CN-  [Fe(CN)6]3- ;
Fe3+ + 6 SCN-  [Fe (SCN)6]3-.
81. Имеется соль состава Ba(CN)2Cu(CN)2. При действии раствора серной кислоты весь барий осаждается в виде осадка BaSO4.
Напишите координационную формулу соли. Сколько комплексной
соли содержалось в растворе, если в реакцию вступило 0,125 л 0,25 н
раствора серной кислоты?
82. Будет ли выпадать осадок при действии 0,01н раствора Na2S
на равный объем 0,1н раствор K2[Cd(CN)4]?
23
83. Вычислить G0298 процесса диссоциации иона [Cd(OH)4]2- и
укажите какая реакция может протекать самопроизвольно в растворе,
содержащем эти ионы: прямая или обратная ?
84. Составьте координационные формулы следующих комплексных соединений платины: PtCl6NH3; PtCl44NH3; PtCl42NH3. Координационное число платины (IV) равно 6. Напишите уравнения диссоциации этих соединений в водных растворах и выражения констант
устойчивости.
85. Определите заряд комплексного иона и степень окисления
комплексообразователя в нитрате диамин серебра [Ag(NH3)2]NO3.
Напишите уравнение диссоциации комплексного соединения в водном растворе. Будет ли выпадать осадок хлорида серебра при смешивании равных объемов 0,02 М растворов комплексной соли серебра
и хлорида калия.
86. Где больше концентрация ионов Ag+: в растворе, содержащем
0,1 моль/л AgNO3 и 1моль/л NH3, или в растворе, содержащем 1 моль/л
AgNO3 и 2 моль/л KCNS.
87. Найдите концентрацию ионов Ag+ и CNS- в растворе дироданоаргентата калия молярной концентрации 0,1моль/л, если для него
КН=2,710-8. Как изменится концентрация ионов Ag+ после введения
в раствор роданида калия до концентрации 1 моль/л.
88. Константы нестойкости комплексных ионов [Ag(CN)2]-;
[Cu(CN)4]3-; [Au(CN)2]- соответственно равны 810-21; 410-31; 1,410-38.
В растворах каких комплексных солей (при их одинаковой концентрации) ионов CN- - больше? Напишите выражения для констант нестойкости этих ионов.
89. На основании изменения энергии Гиббса для процесса диссоциации при 250C рассчитайте КН иона [Cu (CN)2]-.
(G0298 = 137,0 Кдж/моль).
90. К 10 мл 0,1 М раствора хлорида тетрааминкадмия (II) прибавили 5 мл 0,2 н раствора сульфата меди. Какие соединения будут
находиться в растворе и какова их концентрация?
24
91. Какой комплексообразователь из приведенных ниже должен
давать более прочные комплексы: Pt4+ или Pt2+; Mg2+ или Ni2+; Ca2+ или
Zn2+ ? Почему?
92. Константа нестойкости иона [AlF6 ]3- равна 1,45.10 -20. Сколько
граммов алюминия в виде ионов содержится в 0,25 л 0,24 н раствора
Na3[AlF6], в котором находится 2,5 г KF?
93. Рассчитайте G0298 процесса диссоциации [Zn(OH)4]2- и покажите, какая реакция может протекать самопроизвольно в растворе,
содержащем эти ионы ?
94. Константа нестойкости [Cd(CN)4]2- составляет 7,8 . 10-18. Вычислить концентрацию ионов кадмия в 0,1М растворе K2[Cd(CN)4],
содержащем, кроме того, 0,01 моль KCN в одном литре раствора.
95. Две одинаковые порции 0,1М раствора сульфата меди обработали: один - избытком KCN, а другой - избытком аммиака. В каком
растворе больше ионов меди и во сколько раз ?
96. Найдите массу серебра, находящегося в виде ионов в 0,5л
0,1М раствора дитиосульфатоаргентата (I) натрия, cодержащего, кроме
того, 0,1 моль/л тиосульфата натрия?
97. Вычислите константы нестойкости амин- и этилендиаминкомплексов никеля и сравните их по устойчивости в растворе:
1) Ni2+ + 6NH3
2) Ni2+ +3 en
[ Ni(NH3)6]2+ ,  G0298=-52 кДж/моль;
G0298=-114,5 кДж/моль.
[ Ni(en)3]2+ ,
98. Кислота H2[AuCl3O] дает осадок с ионами серебра
Ag2[AuCl3O]. Какой из этого следует сделать вывод о прочности исходного комплекса? Какого состава осадок выпал бы в противном
случае ?
99. Константы нестойкости комплексных ионов равны:
КН[Zn(CN)4]2- = 110-19,
КН[Cd(CN)4]2- =7,7610-18,
КН[Fe(CN)6]4- =110-24,
КН[Co(CN)6]4- =8,1310-20.
25
В растворе какой из комплексных солей K2[Zn(CN)4]; K2[Cd(CN)4];
K4[Fe(CN)6]; K4[Co(CN)6] концентрация CN- - иона будет меньшей?
100. Объясните эффект Яна-Теллера на примере соединений. Каково его влияние на свойства комплексных соединений?
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1
Номенклатура комплексных соединений
1.
Назовите комплексные соединения:
[Cl2 Pt(NH4)2PtCl2],
[Pt(en)3][Fe(CN)4],
(NH4)[OsCl5],
K[Fe4(PO4)3(OH)4],
[(H2O)4Fe(OH)2Fe(H2O)4](SO4)2, [Co(H2O2)(NO2)]
координация NO2 через О.
2.
Назовите комплексные соединения:
[Pt(en)2](OH)2,
[(H2O)Cr(CH3COO)4Cr(H2O)],
Ba2[Cu(NH3)2Cl4],
[Ni(NH3)4][NiIIJ4],
III
V
Rb4[Sb Cl6][Sb Cl6],
[Nb6Cl12]Cl.
3.
Назовите комплексные соединения:
Na3[Ag(S2O3)2],
[XeF5][CoIIIF4],
[Co(NH3)5 NCS]Cl2,
K2[Re2Br8],
координация через азот.
K3[(O)3S(O)S(O)3],
Li[La(эdta)].
4.
Назовите следующие соединения:
[Cu(H2O)4]SO4H2O,
K8[Cu(JO6)2],
[Co(NH3)3Cl3],
5.
[Cu(en)2][PtIICl4],
K3[W2IIICl9],
K2[(CN)4-Co-Co-(CN)4],
Назовите следующие соединения:
[Fe(H2O)6](ClO4)3,
K4 [W2Cl10O],
(NH4)2[PtBr4],
Ca2 [(O)4-J(O)-J-(O)4],
[K(H2O)6][Cr(H2O)6](SO4)2,
[Os3(CO)12].
26
6.
Назовите следующие соединения:
[Co(H2O)6]SO42H2O,
[CsIII(H2O)6][GaI(H2O)6](SO4)2,
[Co(NH3)5NCS]Cl2,
K6 [Co2(CN)10Cl10],
координация NCS через
H4 [(O)3-P(O)-P(O)3].
N-атом.
Na3[Co(NO2)6]
координация через O-атом.
7.
Назовите следующие соединения:
[Ru(H2O)(NH3)4(SO3)] ,
Rb2[Re3Cl10],
Na3[Co(NO2)6]
[(en) 2Co(SO4)(NH2)Co(en)2]Br3,
координация через N-атом,
H2[Mn(JO3)6].
[Pt(H2O)(NH3)2OH]NO3,
8.
Назовите следующие соединения:
[Ti(H2O)6]Cl3,
[Cu(en)2][PtIICl4],
Na[Fe(CN)6],
K 2[Re2Br8],
[Co(NH3)3Cl3],
K4[(C2O4)2Co(OH)2Co(C2O4)2].
9.
Составьте формулы:
а) хлорид карбонатодекаамминдикобальта (III),
б) гекса(циано-N)феррат (III) калия.
10.
Составьте формулы:
а) гидрат-сульфат тетраамминмеди (II),
б) хлорид хлоротетрааммин(диоксид серы) рутения (II).
11.
Составьте формулы:
а) пентакарбонилжелезо,
б) аквапентахлороферрат (III) калия.
12.
Составьте формулы:
а) гексахлоропалладат (IV) аммония,
б) хлорид карбонатодекаамминдикобальта (III).
13.
Составьте формулы:
а) ди(карбонил)бис(трикарбонил)кобальт,
б) бромид дигидроксотетракисэтилендиамминдихрома(III).
27
14.
Составьте формулы:
а) бистрицианоникколат (I) калия,
б) гексанитрокобальтат (III) калия.
15.
Составьте формулы:
а) ди(тиосульфато)динитрозилникколат (I) калия,
б) ди(гидроксо)бисдиоксолатокобальтат (III) калия.
16.
Составьте формулы:
а) нитрат гидроксодиамминакваплатины (II),
б) монохлорид тетраацетатодирутения.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №2
Свойства комплексных соединений
1. Какие из ниже приведенных реакций возможны? Закончите уравнения этих реакций:
2.
K3[Fe(CN)6] + KJ  ;
Zn(OH)2 + NaOH  ;
[Cr(NH3)6]Cl3 + H2SO4  ;
[Cr(H2O)6]Cl3 .
Напишите уравнения следующих реакций:
PtCl2 + en  ;
Cu(OH)2 + NH3  H2O  ;
Zn(OH)2 + H3O+  ;
K3[RhCl6] + K2C2O4 .
Принять координационное число во всех случаях равным 6.
3. Изобразите все возможные виды изомеров для следующих комллексов:
а) [Ni(NH3)4(H2O)2]Cl3 ;
б) [Co(en)2Cl2];
в) K3[Ni(NO2)2Cl2Br2].
4.
Возможны ли оптические изомеры у следующих соединений:
а) [Ti(H2O)2ClBr]2+;
б) [Co(H2O)3Cl3]0;
28
в) [Mn(C2O4)2(H2O)2]2-.
5. Изобразить все возможные изомеры соединения состава
[MeL1L2L3L4L5L6], где Me  комплексообразователь, L1, L2, L3, L4, L5,
L6  лиганды, имеющие различный состав.
6. Рассчитать, какой объем 3%-ого раствора аммиака (=0,896 г/мл)
следует добавить к 1 л 0,1М раствора CuSO4, чтобы равновесная концентрация ионов Cu2+ была равна 6,510-13 моль/л. Константа нестойкости [Cu(NH3)4]2+ равна 4,6  10-14.
7. К раствору сульфата меди по каплям прилили аммиак. Вначале выпал осадок голубого цвета, который затем в избытке аммиака растворился. Окраска раствора стала ярко-синей. Через полученный раствор
пропустили сероводород. При этом снова выпал осадок. Напишите
уравнения соответствующих реакций и обоснуйте их протекание.
8. Напишите все возможные химические формулы комплекса, содержащего один ион Ni3+, 3 молекулы NH3, 2 молекулы H2O, 3 иона Cl- .
Координационное число равно 6. Какие из возможных соединений будут электролитами? Расположите эти соединения в порядке возрастания электропроводности.
9. Какова молярная концентрация иона Fe2+ в 0,05 М растворе
K4[Fe(CN)6], содержащем кроме того 20г KCN (КН=110-37 )?
10. Какова окраска соединения [V(H2O)6]Cl3, если параметр расщепления =212,4 кДж/моль?
11.
Закончите уравнения следующих реакций:
a) [Co(H2O)6]Cl2 + KSCN  ;
б) [Co(NH3)5Cl]Cl2 + AgNO3  ;
в) [Co(NH3)6]Cl3 + K3[Cr(CN)6] .
12. Какие из реакций возможны? Ответ обоснуйте.
K2[HJ4] + KBr  ;
K2[HgJ4] + KCN  ;
K[Ag(CN)2] + NH3  ;
[Ag(NH3)2 ]Cl + NiCl2  ;
29
K2[Cu(CN)4] + Hg(NO3)2 .
13. Какие соли могут совместно находиться в растворе, не реагируя
друг с другом?
а) K4 [Fe(CN)6] и K3 [Fe(CN)6];
б) K4 [Fe(CN)6] и Fe2(SO4)3;
в) K4 [Fe(CN)6] и FeSO4;
г) K3 [Fe(CN)6] и Fe2(SO4)3;
д) K3 [Fe(CN)6] и FeSO4.
При взаимодействии веществ составьте уравнения соответствующих
реакций.
14. Рассчитайте остаточную молярную концентрацию комплексообразователя в 0,006 М растворе [Co (CN) 6], содержащем, кроме того
0,075 моль KCN.
30
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица 1 - Цвет соединений в зависимости от полосы
поглощения электромагнитных волн
Окраска
соединения
Спектр
области
поглощаемого
света
Длина
волны
поглощаемого света,
НМ
Разность
энергий между
электронными
уровнями, см.
Бесцветная
ультрафиолетовая
<400
25000
Лимонно–
желтая
фиолетовая
410
24400
Желтая
синяя
430
23200
Оранжевая
голубая
480
20500
Красная
зелено-голубая
500
20000
Пурпурная
зеленая
530
18900
Фиолетовая
лимонножелтая
560
17900
Синяя
желтая
580
17300
Голубая
оранжевая
610
16400
Зелено-голубая
красная
680
14700
Зеленая
пурпурнокрасная
720
13900
Бесцветная
инфракрасная
>720
13900
31
Таблица 2- Константы устойчивости комплексов
Комплексообразователь
Уравнение диссоциации
lgKy
Ag+
[Ag(NH3)2]+=Ag++2NH3
7,23
Co2+
[Co(NH3)4]2+=Co2++4NH3
5,07
[Co(NH3)6]2+=Co2++6NH3
4,39
Cu2+
[Cu(NH3)4]2+=Cu2++4NH3
12,03
Cu2+
[Cu(NH3)6]2+=Cu2++6NH3
8,9
Hg2+
[Hg(NH3)4]2+=Hg2++4NH3
19,3
Mn2+
[Mn(NH3)4]2+=Mn2++2NH3
1,3
Ni2+
[Ni(NH3)4]2+=Ni2++4NH3
7,47
Ni2+
[Ni(NH3)6]2+=Ni2++6NH3
8,01
Zn2+
[Zn(NH3)4]2+=Zn2++4NH3
8,70
N-3
NH4=NH3+H+
10,78
32
Таблица 3 - Варианты домашних заданий
№
варианта
№
вари
анта
Номера задач
Номера задач
1
1
21
76
75
54
20
18
46
80
53
87
2
2
36
77
67
96
21
17
28
79
89
40
3
3
38
61
66
95
22
13
35
90
91
83
4
4
55
40
94
68
23
19
59
45
29
85
5
5
69
23
56
37
24
12
30
62
86
48
6
6
53
41
24
57
25
20
31
92
93
49
7
7
70
43
59
39
26
14
32
82
50
33
8
8
71
26
52
72
27
11
94
54
47
60
9
9
73
25
58
78
28
15
96
97
63
34
10
10
27
44
74
60
29
16
98
64
99
100
11
1
21
77
66
68
30
9
46
72
91
85
12
7
42
61
49
99
31
5
28
90
29
48
13
3
40
85
57
88
32
8
49
86
45
35
14
6
55
24
95
39
33
2
62
84
93
33
15
18
69
41
59
72
34
16
92
50
60
30
16
12
52
43
79
78
35
20
82
31
47
34
17
15
70
26
60
81
36
19
32
95
63
100
18
11
71
25
74
22
37
14
65
97
42
87
19
13
73
44
65
24
38
17
84
64
81
79
33
Таблица 4 - Варианты контрольных работ
Контрольная работа №1
№
Номера задач
варианта
2
16
1
Контрольная работа №2
№
Номера задач
варианта
1
4
1
2
3
10
2
2
3
3
1
12
3
5
7
4
8
14
4
8
6
5
6
15
5
9
11
6
4
9
6
10
12
7
7
11
7
13
14
8
5
13
8
8
14
9
6
15
9
5
12
10
8
13
10
2
10
11
1
14
11
9
11
12
2
9
12
1
3
13
3
12
13
8
4
14
4
10
14
6
7
15
7
16
16
5
11
34
ЛИТЕРАТУРА
1.
Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия.- М.: Высшая школа,
1975, 1981, 1987.
2.
Коттон Ф., Уилкинсон Дж. Основы неорганической химии: Пер. с
англ. - М.: Мир, 1979.
3.
Карапетянц М.Х., Дракин С.И. Общая и неорганическая химия. М.: Химия, 1981.
4.
Некрасов Б.В. Основы общей химии. Т. 1, 2. - М.: Химия, 1973.
5.
Зайцев О.С. Общая химия. Состояние веществ и химические реакции. - М.: Химия, 1990.
6.
Лидин Р.А., Андреева Л.Л., Молочко В.А. Справочник по неорганической химии. Константы неорганических веществ / Под ред.
Р. А. Лидина.- М.: Химия, 1987.
35
СОДЕРЖАНИЕ
1 Теоретическая часть…………………………………………...…
стр.
3
2 Экспериментальная часть………………………………………..
10
2.1 Окраска комплексных соединений…………………………
10
2.1.1 Влияние строения иона металла на окраску
комплекса……………………………………………..
11
2.2.2 Влияние природы лигандов и ионов внешней
сферы на окраску комплексных соединений………..
11
2.2.3 Устойчивость комплексных соединений…………….
12
2.2.4 Реакция обмена лигандов в комплексных
соединениях…………………………………………...
12
2.2.5 Реакции обмена комплексообразователя в
комплексных ионах…………………………………..
13
2.2.6 Техника безопасности………………..………………
14
3 Задания для домашних работ……………………………………
14
Контрольная работа № 1…………………………………………
26
Контрольная работа № 2…………………………………………
28
Приложение………………………………………………………
31
Литература………………………………………………………..
35
.
36
Немыкина Тамара Ивановна, Разгоняева Татьяна Павловна
КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Учебно-методическое пособие по неорганической химии
Подписано в печать 11.01.99. Формат 60x84 1/16.
Усл. п.л. – 2,1. Уч.- изд. л.- 2,3.
Печать – множительно-копировальный аппарат
«RISO TR - 1510».
Тираж 50 экз. Заказ 99-15.
Издательство Алтайского государственного
технического университета им. И.И. Ползунова,
655099, г. Барнаул, пр-т. Ленина, 46.
Редактор Л.М. Алякритская.
Оригинал-макет подготовлен ИВЦ БТИ
АлтГТУ им. И.И. Ползунова.
Отпечатано на ИВЦ БТИ
АлтГТУ им. И.И. Ползунова,
659305, г. Бийск, ул. Трофимова, 29.
37