Опыт 8. Комплексные соединения

Железа, кобальта, никеля.

а) Изучение прочности цианидных комплексов железа (II и III).

Выполнение опыта. В две пробирки внести по 3–4 капли раствора гексацианоферрата(II) калия, в одну добавить 2 капли раствора сульфида аммония, в другую – две капли 2 н раствора гидроксида натрия. Отметить отсутствие осадков в обеих пробирках. Аналогичный опыт проделать с раствором гексацианоферата(III) калия. Образуются ли осадки в этом случае?

Объяснить результаты опыта, пользуясь константами нестойкости комплексных ионов и значениями произведений растворимости соответствующих соединений. Написать уравнения соответствующих реакций.

б) Получение аммиачного комплекса кобальта (II).

Выполнение опыта. В пробирку внести 3–4 капли раствора соли кобальта (II) и добавить по каплям 25%–ный раствор аммиака до выпадения осадка. Отметить цвет осадка гидроксида кобальта (II). Добавить избыток раствора аммиака до растворения осадка. Полученный раствор комплексного основания разделить на две пробирки. В одну пробирку добавить 2–3 капли 3%–ного раствора пероксида водорода, содержимое другой пробирки тщательно перемешать стеклянной палочкой. Затем в обе пробирки добавить по 2 капли раствора сульфида аммония. Отметить образование осадков в обеих пробирках.

Объяснить результаты опыта, пользуясь константами нестойкости комплексных ионов и значениями произведений растворимости соответствующих сульфидов. Написать уравнения реакций:

‑ образования комплексного основания кобальта (II);

‑ окисления кобальта кислородом воздуха и пероксидом водорода в аммиачное комплексное основание кобальта (III), учитывая, что координационное число равно 6;

‑ взаимодействия аммиачного комплекса кобальта (III) с сульфидом аммония.

Назвать все комплексные соединения, полученные в этом опыте.

в) Получение аммиачного комплекса никеля.

Выполнение опыта. Растворить один микрошпатель сухой соли никеля (II) в 5 каплях дистиллированной воды, добавить по каплям 2 н раствор гидроксида натрия до выпадения осадка гидроксида никеля (II), отметить цвет осадка. Затем по каплям добавить 25%–ный раствор аммиака до растворения осадка. К полученному раствору прибавить несколько капель сульфида аммония. Отметить выпадение осадка, его цвет и состав.

Написать уравнения реакций:

‑ образования комплексного соединения никеля (II), учитывая, что координационное число никеля равно 6;

‑ взаимодействия полученного комплексного соединения никеля с сульфидом аммония. Объяснить механизм взаимодействия, пользуясь величинами константы нестойкости комплексного иона и произведения растворимости сульфида и гидроксида никеля (II).

 

Контрольные вопросы и задания

1. Какую роль выполняют ионы Fe³⁺ в окислительно-восстановительных реакциях? Приведите примеры соответствующих реакций.

2. Какой из ионов Fe²⁺, Co²⁺ или Ni²⁺ обладает более сильными восстановительными свойствами? Приведите примеры соответствующих реакций.

3. На 1 г смеси безводных сульфатов Fe³⁺ и Fe²⁺ израсходовано для окисления в кислой среде 50 мл 0,1 н. раствора KMnO₄. Рассчитайте содержание (в %) FeSO₄ в смеси.

4. Закончите уравнения реакций:

а) Na₂FeO₄ + HCl ®;

б) K₄[Fe(CN)₆] + Br₂ + H₂O ®;

в) FeCl₃ + H₂S + H₂SO₄ ®.

5. Приведите примеры уравнений реакций, подтверждающих амфотерный характер оксида железа (III).

6. Напишите уравнение реакции взаимодействия соды с раствором хлорида железа (III) в присутствии воды.

7. Солью какой кислоты является магнетит Fe₃O₄? Изобразите графически распределение химических связей в этом соединении и укажите степени окисления железа в нем.

8. Могут ли существовать совместно:

а) Fe(OH)2 и H2O2;	г) Co(OH)2 и H2O2;
б) Ni(OH)2 и H2O2;	д)FeCl3 и H2S?

9. Как можно различить в растворе ионы Fe²⁺ и Fe³⁺? Напишите уравнения соответствующих реакций.

10. Выбрать правильные ответы из предложенных:

I. Укажите электронную формулу кобальта в степени окисления +3:

а) 1s^2....... 4s^23d^6;	г) 1s^2....... 4s^23d^5;
б) 1s^2....... 4s^03d^6;	д) 1s^2....... 4s^03d^7.
в) 1s^2....... 4s^23d^4;

II. Укажите степень окисления наиболее характерную для никеля:

а) +1;

б) –2;

в) +6;

г) +3;

д) +2.

III. Укажите продукты взаимодействия FeCl₃ с K₄[Fe(CN)₆]:

а) Fe(CN)3 + KCl;	г) не взаимодействуют;
б) KCN + KCl + FeCl2;	д) Fe3[Fe(CN)6]2 + KCl.
в) Fe4[Fe(CN)6]3 + KCl;

IV. Укажите соединение железа, обладающее только окислительными свойствами:

а) KFeO2;	в) K4[Fe(CN)6];	д) Ni(FeO2)2
б) FeCl3;	г) K2FeO4;

V. Укажите вещество, действием которого можно перевести FeCl₃ в FeCl₂:

а) KI;

б) I2;

в) KMnO4;

г) NaOH;

д) Na2SO4.

ПРИЛОЖЕНИЕ. ТАБЛИЦЫ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ КОНСТАНТ.

Таблица 1