Методика синтеза сульфата диакватетрааммиомеди (II)

Растворить 0,5 г мелкорастертого медного купороса в 12,5 мл 15%-ного раствора аммиака. При наличии мути раствор профильтровать, к фильтрату медленно прилить 7,5 мл спирта и оставить на несколько часов в холодном месте. Выпавшие кристаллы отфильтровать, промыть сначала смесью спирта с концентрированным раствором аммиака (в соотношении 1: 1), а затем спиртом и эфиром; высушить при комнатной температуре. Рассмотреть строение комплексного иона с точки зрения метода валентных связей.

Методика синтеза тетрайодомеркурата меди (I)

Процесс образования комплексной соли протекает в несколько стадий:

Hg(NO₃)₂ + 2KI ® HgI₂↓ + 2KNO₃

HgI₂↓ + 2KI ® K₂[HgI₄]

2CuSO₄ + K₂[HgI₄] + SO₂ + 2H₂O ® Cu₂[HgI₄]↓ + K₂SO₄ + 2H₂SO₄

Используя справочные данные по растворимости, рассчитайте массы нитрата ртути и йодида калия и объем воды, необходимые для получения 0,1 моль K₂[HgI₄]. На основе сделанных расчетов приготовьте насыщенные растворы Hg(NO₃)₂ и KI. К раствору нитрата ртути добавьте половину раствора йодида калия. В результате выпадает красно-оранжевый осадок йодида ртути, который промывают однократной декантацией водой. К осадку прибавляют оставшийся раствор йодида калия, образовавшуюся бесцветную комплексную соль ртути отфильтровывают.

По уравнению реакции рассчитывают количество пентагидрата сульфата меди, необходимое для реакции, взвешивают и растворяют в 40 мл воды при комнатной температуре; раствор фильтруют.

Два приготовленных раствора смешивают и пропускают ток SO₂ для восстановления Cu(II) в Cu(I) (предложите способы получения SO₂, выберите наиболее приемлемый). Выпадают светло-красные кристаллы комплексной соли Cu₂[HgI₄]. Осадок отфильтровывают на воронке Бюхнера, промывают водой и высушивают на воздухе. Комплексную соль взвешивают и рассчитывают выход.

Тетрайодомеркурат меди (I) – светло-красные кристаллы, при 71^оС превращающиеся в полиморфную модификацию черного цвета и вновь краснеющие при охлаждении.

 

4.3 Вопросы и задания для самостоятельной работы по Модулю 4

1 Сформулируйте основные положения теории Вернера (комплексное соединение, комплексообразователь, его координационное число, лиганды, их дентатность).

2 Какие существуют виды изомерии комплексных соединений?

3 Опишите поведение комплексных ионов в растворах, их константы устойчивости и нестойкости.

4 Метод валентных связей в применении к комплексным соединениям, его основные положения, понятие о внешне- и внутриорбитальных комплексах и его условность. Примеры применения, достоинства и недостатки метода.

5 Описание комплексных соединений в рамках теории кристаллического поля. Причины расщепления d-подуровня (на примере октаэдрических комплексов). Параметр расщепления и факторы, от которых он зависит. Порядок заселения электронами расщепленного d-подуровня.

6 В рамках МВС и ТКП опишите строение и свойства полученного Вами комплексного соединения. Опишите его оптические и магнитные свойства.

7 Предложите реакции на свойства полученного Вами комплексного соединения. Проведите их экспериментально.

8 Почему аммиачный комплекс меди имеет состав [Сu(NH₃)₄(H₂O)₂]²⁺. Каковы особенности координации меди в данном комплексном ионе?

9 Почему в аммиачных комплексах кобальт проявляет степень окисления (+3), а не более характерную для него (+2)?

10 Чем объяснить, что в присутствии тетрайодомеркурат-иона медь легко переходит в степень окисления +1?

11 Будет ли разрушаться в водном растворе сульфида натрия полученный Вами комплекс (составьте уравнение предполагаемой реакции, ответ подтвердите количественно).

Вопросы для самоконтроля к Модулю 4

1. Что называют аммиакатами? Ацидокомплексами? Какова устойчивость комплексов?

2. Все ли аммиачные комплексы можно получить из водных растворов?

3. Какие существуют способы разрушения аммиакатов?

4. Как на основе величин произведений растворимости осадков, констант устойчивости комплексов можно прогнозировать образование и разрушение комплексных ионов?

 

Проектное задание к модулю 4.

Провести синтез одного из предложенных комплексных соединений. Рассчитать практический выход. Написать уравнения реакций, отражающих химические свойства полученного вещества.