Отчёт по лабораторной работе №2.
По дисциплине: Неорганическая химия
(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)
Тема: Исследование комплексных соединений.
Выполнил: студент гр.ВД-08 ___________ /Ганжуров Д.В/
(подпись) (Ф.И.О.)
Оценка: _____________
Дата: _________
Проверил:
Руководитель: ______ ____________ ________________________
(должность) (подпись) (Ф.И.О.)
Санкт-Петербург
Г.
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 BaSO4 с 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 работы:
Образование комплексных соединений.
Опыт 1. Образование амминокомплекса серебра.
Наливаю в пробирку 4 капли раствора нитрата серебра, добавляю столько же раствора хлорида натрия.
AgNO3+NaCl → AgCl ↓ +NaNO3
Ag+ + NO3- + Na+ + Cl- → Na+ + NO3- + AgCl ↓
Ag+ + Cl- → AgCl ↓
Выпал белый осадок хлорида серебра. Затем в вытяжном шкафу добавляю в пробирку 5 капель концентрированного раствора аммиака и несколько раз встряхнула.
AgCl+2NH4OHK → [Ag(NH3)2]Cl+2H2O
Осадок растворился вследствие образования амминокомплекса серебра.
Опыт 2. Получение амминокомплекса никеля.
Наливаю в пробирку 4 капли раствора сульфата никеля. Добавляю каплю разбавленного раствора аммиака, который находится в штативе с реактивами.
2NiSO4+2NH4OHразб.=(NiOH)2SO4+(NH4)2SO4
2Ni2++ 2SO42- +2NH4+ +2OH- → 2NiOH+ SO42- +2NH4+ + SO42-
2Ni2++2OH- → 2NiOH
В пробирке образуется студенистый зеленоватый о с адок сульфата гидроксоникеля. Добавил в вытяжном шкафу 8 капель концентрированного раствора аммиака до полного растворения осадка.
(NiOH)2SO4 + NH4OH → [Ni(NH3)6]SO4+ H2O
Раствор стал синим.
2NiOH+ SO42-+ NH4++ OH- → [Ni(NH3)6]+ SO42 -+ H2O
К полученному раствору добавил 1 мл насыщенного раствора бромида калия.
[Ni(NH3)6]SO4+KBr → [Ni(NH3)6] Br ↓ + K2SO4
Выпал сиреневый осадок.
[Ni(NH3)6]+ SO42 -+ 2K++ Br -→ [Ni(NH3)6] Br ↓ +2K++ SO42 –
[Ni(NH3)6]+ Br -→ [Ni(NH3)6] Br ↓
Опыт 3. Образование амминокомплекса меди.
Наливаю в пробирку 5 капель раствора сульфата меди (II) и добавляю по каплям концентрированный раствор аммиака.
2 CuSO4+2NH4OH=(CuOH)2SO4 ↓ +(NH4) 2 SO4
2Cu2++SO42 -+2OH- = [Cu(OH)2 SO4 ГОЛУБОЙ ОСАДОК
Стадия 2
(CuOH)2SO4+(NH)2+(NH)2SO4+6NH4OH= 2[Cu(NH3)4]SO4+8H2O
(CuOH)2SO4+8(NH4)++6OH-=2[Cu(NH3)4]2++8H2O+SO42-
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 4 капли раствора нитрата ртути (II) и добавляю 2 капли раствора йодида калия.
Hg(NO3)2+2KI → HgI2 ↓ +2KNO3
Hg +2I → HgI2 ↓
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-).
HgI2+2KI → K2[Hg(I)4]
Жёлтый раствор образовался.
Этот анион можно выделить в осадок ионами серебра или кобальта (2+). Разделяю раствор тетрайодомеркурата на две части. В первую пробирку добавляю 2 капли раствора нитрата серебра, во вторую – 2 капли раствора сульфата кобальта (II).
K2[Hg(I)4]+ Ag(NO3)2 → Ag[Hg(I)4]+ 2KNO3
Выпадает желтый осадок.
K2[Hg(I)4]+ CoSO4 → Co[Hg(I)4] ↓ +K2SO4
Выпадает розовый осадок.
Co+[Hg(I)4] → Co[Hg(I)4] ↓
Примечание: соли ртути ядовиты.