Материалы к уроку в 11 классе по теме "Комплексные соединения"

Комплексные соединения.
витамин В12, гемоглобин, хлорофилл
и другие – играют важную роль в
физиологических и биохимических
процессах
 часто имеют яркую окраску, поэтому их
используют для проведения
качественных реакций
CuSO4 * 5 H2O
NiSO4 * 7 H2O
Co(NO3)2 * 7 H2O
 в качестве катализаторов

Координационная теория,
предложенная в 1893 году Альфредом
Вернером и дополненная
Л.А.Чугаевым.
Заряд комплексообразователя является
основным фактором, влияющим на
координационное число.
Заряд
центрального
атома
1+
координационное
число
пример
2
Ag+, Cu+
2+
4,6
Cu2+, Zn2+,
Pd2+, Pt2+
3+
6,4
Cr3+ , Co3+ ,
Fe3+
4+
8,10
Mo4+
Вещества, в состав которых входят
комплексные ионы, называются
комплексными соединениями.
q [внутренней сферы] +qвнешней сферы = 0
q К.О+q лигандов
Правило! Заряд комплексного иона
равен алгебраической сумме зарядов
составляющих его простых ионов.
Входящие в состав комплекса
электронейтральные молекулы, например,
NH3, H2O, не влияют на величину его
заряда. Поэтому при определении заряда
комплексных ионов их можно не учитывать.
Алгоритм расчета заряда комплексного
иона исходя из заряда
комплексообразователя.
[Cr3+(H2O)4 Cl2]
1.
Проставить известные заряды простых
ионов и нейтральных молекул
[Cr3+(H2O)04Cl -2]
2.
Произвести расчет, воспользовавшись
правилом
[Cr3+(H2O)04Cl -2]?
3+
0
2= ?
3+
0
2= 1+
3. Записать ответ
[Cr3+(H2O)04Cl-2]+
Упражнение №1.
Определите величину и знак заряда
ионов:
[Hg2+Cl4] ,
[Pt4+(NH3)3Cl3],
[Mn2+(OH)6],
[Al3+(H2O)2(OH)4]
Алгоритм расчета заряда
комплексообразователя исходя из заряда
комплекса.
K [Ptх (NH3) Cl 5]
1. Проставить известный заряд внешней сферы
K+ [Pt х (NH3) Cl 5]
2. Определить заряд комплексного иона по
известному заряду внешней сферы
K+ [Ptх (NH3) Cl5] 3. Проставить значения зарядов всех частиц
внутренней сферы
[Pt х (NH3)0 Cl - 5] 4. Произвести расчет, воспользовавшись
правилом
[Pt х (NH3)0 Cl - 5] ?
0
5= 14+
0
5= 15. Записать ответ
К+ [Pt 4+ (NH3)0 Cl -5]-
Упражнение №2.
Исходя из электронейтральности молекулы
комплексного соединения, определите
заряды комплексообразователей в солях:
K[Au Cl4],
[Pt(NH3)2]Cl2,
[Cu(NH3)4](OH)2
Существует ряд методов установления
координационных формул
комплексных соединений:
CoCl3 * 6 NH3
в растворе не удавалось обнаружить
ни ионов кобальта, ни молекул
аммиака
 ионы хлора легко и полностью
осаждались из раствора
[Co(NH3)6]Cl3  [Co(NH3)6]3+ + 3Clпервичная диссоциация
большинство комплексных соединений
- электролиты и по составу внешней
сферы являются солями, кислотами
или основаниями

вторичная диссоциация является
обратимой.
[Co(NH3)6]3+ ⇄ Co3+ + 6 NH3
Основные типы комплексных
соединений
1. Аминокомплексные соединения–
соединения, в которых лигандами
служат молекулы аммиака, например:
[Cu(NH3)4]SO4, [Pt(NH3)6]Cl4.
Cu(OH)2 + 4 :NH3  [Cu(NH3)4]2+(OH)2
акцептор донор
2. Аквакомплексные соединения –
соединения, в которых лигандом
выступает вода, например:
[Al(H2O)6]Cl3, [Cr(H2O)6]Cl3 и др.
Соединения, содержащие воду как во
внутренней, так и во внешней сфере,
называют гидратами.
Например: [Cu(H2O)4]SO4*H2O
Кристаллизационная вода связана
менее прочно, чем
координированная, и легче отдается
при нагревании.
3. Гидроксокомплексы.
Способность к образованию устойчивых
гидроксокомплексов обусловливает
амфотерные свойства соответствующих
гидроксидов
например
CuSO4 + 2KOH  K2SO4 + Cu(OH)2↓
а) как основание
Cu(OH)2 + 2HCl  CuCl2 + 2H2O
б) как кислота
Cu(OH)2 + 2 KOH  K2[Cu(OH)4]
Принцип построения названия комплексной
частицы:
число одинаковых- название-название центрального
лигандов
лигандов
атома
Дополнительные данные для построения
систематических названий комплексных
соединений.
1-моно, 2-ди, 3-три, 4-тетра, 5-пента, 6-гекса
Названия анионных лигандов:
F--фторо, Cl--хлоро, S2-- тио, ОН--гидроксо,
CN-- циано, NCS--тиоцианато, NO2- – нитро,
CO32- – карбонато, PO43--фосфато, Н-- гидридо
Названия катионных лигандов:
H3O+ – оксоний, NH4+ – аммоний
Названия нейтральных лигандов:
H2O – аква, NH3 – аммин,
СО – карбонил, NO – нитрозил
Номенклатура комплексных соединений
Название строится по аналогии со
средними солями, но с указанием
лигандов.
Число одинаковых лигандов указывают
греческими числительными.
Построим название комплексного
соединения медного купороса:
[Cu(H2O)4]SO4*H2O
моногидрат сульфата тетрааквамеди(II)
[ Pt (NH3)4 (OH)2]SO4
Тест. 1 вариант
А1. Комплексообразователем в указанном соединении
является атом:
а) S б) Pt в) N г)H
А2. КЧ комплексообразователя в указанном соединении равно:
а) 2 б) 4 в) 5 г) 6 д) 8
А3. Лигандами в данном соединении являются:
а) ион платины и сульфат-ион
б) сульфат-ион, молекулы аммиака и гидроксид-ионы
в) молекулы аммиака и сульфат-ион
д) гидроксид-ионы и молекулы аммиака
А4. Ионы, относящиеся к внешней сфере - это:
а) гидроксид-ионы б) ион платины
в) сульфат-ион г)сульфат-ион и гидроксид-ионы
А5 Заряд комплексообразователя в указанной соли равен:
а) 1+ б) 2+
в) 3+
г) 4+
А6. Правильное название данного комплексного соединения
а) гидроксид тетраамминплатины(IV)
б) гидроксид и сульфат амминплатины(IV)
в) гидроксид сульфаттетраамминплатины(IV)
г) сульфат дигидроксотетраамминплатины(IV)
В1. Запишите структурную формулу
данного комплексного соединения.
В2. Запишите уравнение диссоциации
данного соединения на ионы по
первой ступени.
Упр.1
Определите величину и знак заряда
ионов:
[Сr3+(H2O)4Cl2], [Ag+(CN)2], [Co3+(NO2)6],
[Cr3+(NH3)5Cl], [Pt 4+Cl6]
Упр.2
Координационное число Co3+=6.
Запишите формулы комплексных
ионов в солях:
CoCl3*6H2O
CoCl3*5NH3
Упр.3
Как распределяются молекулы воды в
NiCl2*6H2O, если К.Ч.Ni2+ = 6
Упр.4
Зная, что комплексообразователи Co3+ и Pt2+,
составьте координационные структурные
формулы комплексных солей:
BaPt(CN)4, Na3Co(NO2)6
Упр.5
Напишите уравнения диссоциации солей,
зная что К.Ч. Co3+=Cr3+=6
Cr(NH3)5Cl3, Co(NH3)5(NO2)3, KCo(NH3)2(NO2)4
Упр.6 (На дом)
Составьте формулы комплексных ионов, если
К.О.- Cd2+, его К.Ч.=6, лиганды- молекулы
аммиака и цианид-ионы. Приведите
примеры натриевых и кальциевых солей,
хлоридов и сульфатов.
Упр.7
Известны две комплексные соли
трехзарядного кобальта, отвечающие
составу CoClSO4*5NH3. Раствор одной
из них дает с хлоридом бария осадок,
но не дает осадка с нитратом серебра.
Другой – наоборот. Запишите
комплексные соединения и укажите
К.Ч. кобальта. Приведите уравнения
указанных реакций.
Упр.8
Определите заряды К.О. в солях:
K2[PtCl6], K4[Fe(CN)6],
K2[PtCl4], K3[Fe(CN)6]
Укажите названия солей.
Упр.9
На какие ионы диссоциирует
соединение гидроксид тетрамминмеди
(II)?
Упр.10
Запишите уравнение реакции
взаимодействия гидроксида меди (II)
со щелочью, зная что в результате
образуется комплексное соединение.