Комплексные соединения, имеющие внешнюю сферу являются сильными электролитами. В водных растворах они диссоциируют нацело на внутреннюю и внешнюю сферу:
[Cu(NH3)4]SO4 = [Cu(NH3)4]2+ + SO42–
Внутренняя сфера (комплексный ион) диссоциирует по типу слабого электролита – ничтожно мало, т.е. ступенчато и обратимо:
[Cu(NH3)4]2+ Û [Cu(NH3)3]2+ + NH3;
[Cu(NH3)3]2+ Û [Cu(NH3)2]2+ + NH3;
[Cu(NH3)2]2+ Û [Cu(NH3)]2+ + NH3;
[Cu(NH3)]2+ Û Cu2+ + NH3;
_______________________________
[Cu(NH3)4]2+ Û Cu2+ + 4NH3
Прочность комплексного иона оценивается значением его константы диссоциации, которая называется константой нестойкости (Кн). Чем меньше Кн, тем прочнее комплекс.
K4[Fe(CN)6] = 4K+ + [Fe(CN)6]4–
[Fe(CN)6]4– Û Fe2+ + 6CN–
, где
[ ] – равновесные концентрации частиц.
В справочной литературе приводится также обратная величина константы нестойкости, которая называется константой устойчивости комплекса.
Окислительно-восстановительные реакции с участием комплексных соединений
Некоторые малоактивные металлы растворяются в смеси кислот (HNO3 + HF, HNO3 + HCl). Просессы протекают с образованием комплексных соединений.
Правила написания уравнений химических реакций с участием комплексных соединений
При составлении окислительно-восстановительных реакций с участием комплексных соединений в электронно-ионных схемах записываются полные формулы комплексных ионов.
Например:
Nb + HNO3 + HF → NO +....
Red Ox Источник
Лигандов
3 Nb + 7HF – 5ē = [NbF7]2– + 7H+
5 NO3– + 4H+ + 3ē = NO + 2H2O
3Nb + 21HF + 5NO3– + 20H+ = 3[NbF7]2– + 21H+ + 5NO + 10H2O
3Nb + 21HF + 5HNO3 = 3H2[NbF7] + 5NO + 10H2O
Разрушение комплексных ионов
Для того чтобы разрушить комплексный ион, нужно добавить вещество, которое свяжет либо лиганд, либо ион-комплексообразователь в более прочное соединение (осадок или другое комплексное соединение).
Например:
· Связывание центрального иона-комплексообразователя:
[Cd (CN)4]2– + S2– = CdS↓ + 4CN–;
Кн([Cd(CN)4]2–) = 7,8·10–18; Пр CdS = 8·10–27
· Связывание лиганда: [Ag (NH3)2]+ ↔ Ag+ + 2NH3
Если добавить H+, то можно связать лиганд в более прочный ион NH4+ : Кн [Ag (NH3)2]+ =5,8.10-8; Кн NH4+ = 5,4* 10-10
[Ag (NH3)2]+ + 2H+ = Ag+ + 2NH4+
[Ag (NH3)2]NO3 + 2HNO3 = Ag NO3 + 2NH4Cl
ЗАДАНИЯ К РАЗДЕЛУ 1
Задание 1. Составьте формулы комплексных соединений из заданных ионов. Напишите уравнения их диссоциации и выражение для константы нестойкости Kн.
| № варианта | Ионы | к.ч. | № варианта | Ионы | к.ч. |
| Cu2+, H2O, Cl– | Cl–, Fe2+, H2O | ||||
| Fe2+, K+, CN– | Pt4+, Cl–, H+ | ||||
| Fe3+, K+, CN– | Al3+, OH–, K+ | ||||
| ZrO2+, H2O, NO3– | TiO2+, Cl–, H2O | ||||
| Sn2+, OH–, K+ | Be2+, OH–, Na+ | ||||
| H+, F–, WO22+ | K+, Ag+, I– | ||||
| NH3, OH–, Co2+ | H2O, Ni2+, Cl– | ||||
| SO42–, VO2+, H2O | Hg2+, CN–, Mg2+ | ||||
| K+, Au3+, CN– | CNS–, K+, Au3+ | ||||
| Br–, SO42–,Cd2+ | S2O32–, Ag+–, Na+ | ||||
| Na+, CN–, Co3+ | CN–, K+, Ag+ | ||||
| SbO+, H2O, Cl– | K+, Sn4+, Cl– | ||||
| NO3–, Co3+, NH3 | I–, Hg2+, K+ | ||||
| OH–, Na+, Zn2+ | Sr2+, Zn2+, OH– | ||||
| Co2+, NO3–, H2O | F–, Ni3+, Na+ |
Задание 2. Определите степень окисления иона комплексообразователя и класс комплексного соединения. Напишите реакцию получения комплекса из приведенных комплексных соединений (по одному из трех предложенных).
| № варианта | Комплекс | № варианта | Комплекс |
| [TiO(H2O)6]SO4 K2[Co(CNS)4] H[AuCl4] | K4[Fe(CN)6] H[Ag(CN)2 [Cu(NH3)4](OH)2 | ||
| H2[PtCl4] K[CuI2] [SbO(H2O)6]OH | K2[Cu(CN)4] [Cu(NH3)2]OH H2[AuOCl3] | ||
| K2[Ir(OH)4] H3[Co(CNS)6] H2[SiF6] | [Cu(NH3)4]SO4 [VO(H2O)5](OH)2 K2[Sn(OH)6] | ||
| K[Co(NH3)2(NO2)4] [Al(OH)2(H2O)2]2SO4 [ZrO(H2O)3](OH)2 | [Co(NH3)4Cl2]Cl K3[CoF6] [TiO(H2O)5]SO4 | ||
| [Co(NH3)6](OH)2 [Pd(H2O)3Cl]Cl H[Al(SO4)2] | H2[NbF7] [Pt(H2O)4(CN)2](OH)2 Na2[BeF4] | ||
| H2[NbCl7] [Co(H2O)6]Cl3 Na2[MoO2F4] | [TiO(H2O)3]SO4 [Zn(NH3)4](OH)2 [Co(NH3)6](OH)3 | ||
| [Sn(H2O)6](OH)2 H2[VF7] K2[Zn(OH)4] | K[AgCl2] H[CuCl2] [Fe(H2O)6](OH)2 | ||
| [Co(H2O)6]SO4 [Al(OH)(H2O)3]Cl2 [Hg(NH3)4]Cl2 | [Cr(OH)(H2O)3]SO4 K2[BeF4] [Co(NH3)6](OH)3 | ||
| H2[AuOCl3] K4[CoF6] H2[WO2F4] | Na2[TaF7] [VO(H2O)6]Cl2 K2[Zn(S2O3)2] | ||
| K2[Zn(OH)4] [VO(H2O)3](OH)2 [Zn(OH)(H2O)3]Cl | [V(OH)2]Cl [Ni(N2H4)6](OH)2 H2[Ni(CN)4] | ||
| [Pt(NH3)3Cl3]Cl [Ni(NH3)6](OH)2 K3[Fe(CN)6] | H[Aul4] K2[PbI4] Na3[Ga(OH)6] | ||
| K4[Fe(CN)6] H2[HgOCl]2 [Cu(NH3)2]OH | H2[HgBr4] [Ni(H2O)6]SO4 Na2[SnCl4] | ||
| [Fe(H2O)6]SO4 Na3[Cr(OH)6] H2[Cu(CN)4] | K2[PdF4] Na2[Pt(OH)6] H2[MoO2Cl4] | ||
| [Ag(CNS)2]NO3 H2[MoO2F4] [SbO(H2O)5]OH | H2[RuBr4] [ZrO(H2O)5]Cl2 K3[Ga(OH)6] | ||
| K2[HgI4] H2[HgO(NO3)2] [HfO(H2O)5]SO4 | H2[Pt(CN)4] K3[InCl6] [V(N2H4)6](OH)3 |