Заглавная страница
Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь 
Мы поможем в написании ваших работ! КАТЕГОРИИ:  Археология Биология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология
Мы поможем в написании ваших работ! ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву 
Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Кислотно-основные свойства комплексных соединений⇐ ПредыдущаяСтр 15 из 15 При координации молекул воды ионами металла диссоциация воды усиливается, при этом протоны выталкиваются из внутренней сферы аквакомплексов, и образуются гидроксокомплексы, а раствор приобретает кислые свойства. Например, в растворах солей алюминия протекают реакции: [Al(H2O)6]3++ H2O = [Al(H2O)5OH]2+ + H3O+ По таким схемам происходит гидролиз солей металлов, дающих слабые основания. Аммиак в водном растворе обладает основными свойствами: NH3 ∙ H2O + H2O = NH4+ + OH- + H2O В случае координации аммиака ионами металла в небольшой степени происходит диссоциация его молекулы по кислотному типу: [Pt(NH3)6]4+ +H2O = [Pt(NH3)5NH2]3+ + H3O+ Интенсивность кислотных и основных свойств комплексных соединений зависит от размера, заряда и поляризационных свойств центрального иона, от величины заряда комплексного иона, от устойчивости комплекса в растворе, от строения комплекса и характера взаимного влияния координированных групп. Чем выше заряд центрального иона, тем сильнее выражены кислотные свойства комплекса, а основные слабее. Так, ион [Cr(H2O)6]3+ способен проявлять более сильные кислотные свойства, чем ион [Zn(H2O)6]2+. Ион [Co(NH3)6]3+, содержащий Co3+ , почти нейтрален, а ион [Pt(NH3)5Cl]3+, содержащий Pt4+, имеет сильные кислотные свойства. Чем выше заряд комплексного катиона, тем сильнее отталкивается протон и сильнее кислотные свойства. Ион [Cr(Н2О)6]3+ проявляет более сильные кислотные свойства, чем ион [Cr(H2O)4Cl2]+ , а ион [Co(NH3)5(H2O)]3+ — более сильные кислотные свойства, чем ион [Co(NH3)4(NO2)(H2O)]2+. Основные свойства комплексного катиона при увеличении его заряда, наоборот, ослабевают.[Pt(NH3)5OH]3+ проявляет более слабые основные свойства, чем ион [Co(NH3)5OH]2+. Пример 1.Составьте координационную формулу комплексной соли состава Co(NO3)3 ∙ Cl ∙4NH3 , если в растворе этой соли не обнаружены ионы кобальта, нитрата и аммиака. Весь хлор, содержащийся в составе этой соли, образует хлорид серебра при взаимодействии с раствором нитрата серебра. Измерения электрической проводимости показывают, что молекула соли диссоциирует на два иона. Решение Так как ионы кобальта и NO3- , а также аммиак не обнаружены в растворе, они образуют внутреннюю сферу комплексного соединения. Два иона, на которые диссоциирует комплексная соль представляют собой комплексный ион [Co(NH3)4(NO3)2]+ и ион Cl-. Координационная формула соли: [Co(NH3)4(NO3)2]Cl . Координационное число кобальта равно 6. Степень окисления кобальта (x) равна: x + 0 +(–1)2 = +1 x = +3 Пример 2Определите тип гибридизации центрального атома в комплексном ионе [Cr(CN)6]3- Решение
Cr 3+ имеет две свободные 3d –, одну 4s –и три 4р – орбитали, которые они предоставляют для электронных пар лигандов, при этом осуществляется d2sp3- гибридизация.
Пример 3Составьте энергетическую диаграмму образования связей в октаэдрическом комплексе [FeF6]3- ,укажите тип гибридизации орбиталей центрального атома. Решение Fe+3 =[18Ar]3d54s04p04d0 (акцептор). F- ― донор. 6 σ–связей.
Рис.33 Распределение d-электронов по орбиталям иона Fe3+ в октаэдрическом комплексе [FeF6]3-.
Комплекс высокоспиновый, парамагнитный, лиганд слабого поля - гибридизация sp3d2 . Комплекс бесцветный. Пример 4 Составьте энергетическую диаграмму образования связей в октаэдрическом комплексе [Fe(CN)6]3- . Укажите тип гибридизации орбиталей центрального атома. РешениеFe+3 =[18Ar]3d54s04p04d0 (акцептор). CN- - донор. 6 σ–связей.
Рис.34 Распределение d-электронов по орбиталям иона Fe3+ в октаэдрическом комплексе [Fe(CN)6]3-. Комплекс низкоспиновый, лиганд сильного поля – гибридизация d2sp3.Комплекс окрашенный. Пример 5. Определите окраску комплексного иона [Cr(H2O)6]3+ , если энергия расщепления энергетических уровней равна 209,5 кДж/моль. Решение: При переходе электронов с t2g – подуровня на eg - подуровень в октаэдрических комплексах поглощается квант света, энергия которого равна энергии расщепления: Δ = hν, где h― постоянная Планка, h = 6,63 ∙10-34 Дж∙ с, а ν ― частота колебаний света в максимуме поглощения. ν = с/ λ, где λ ― длина волны максимума поглощения, а с― скорость света ( с = 3,0 109м/с). Энергия электронного перехода Е = Δ/NA, где NA ― число Авогадро (NA=6,02∙1023 моль-1). Тогда: λ = h∙c∙ NA/ Δ = 6,63 ∙10-34 Дж∙ с∙ 3,0∙ 108 м/с∙ 6,02∙1023 моль-1 ∙109 нм/м / 209500 Дж= =571 нм. Согласно таблице 8 Приложения этой длине волны соответствует цвет поглощаемого излучения ― желто-зеленый, а наблюдаемый (дополнительный) цвет―фиолетовый. Пример 6. Определите число неспаренных электронов в низкоспиновом комплексе [Fe(CN)6]3+ по следующим экспериментальным данным: молярная магнитная восприимчивость χм = 0,0012. Решение:
___ _________ μ = 2,84 √ χмТ = 2,84 √ 0,0012·298 = 1,7. магнетонов Бора. Такая величина соответствует одному неспаренному электрону. Пример 7. Рассчитайте, выпадет ли при 250С осадок сульфида серебра (I) , если смешать равные объемы 0,001 М раствора K[Ag(CN)2], содержащего KCN с концентрацией 0,124 моль/л и раствор Na2S с концентрацией 0,004 моль/л. Общая константа устойчивости комплекса равна β2 =1,6 · 107. ПР(Ag2S) = 7,2 · 10-50. Решение: Ag + + 2CN- = [Ag(CN)2]- β2 = [Ag(CN)2]- / [Ag+] ∙ [CN-] , Отсюда: [Ag+] = [Ag(CN)2]- / β2 ∙ [CN-]2 Поскольку смешали равные объемы двух растворов, концентрации компонентов уменьшаются в 2 раза. Итак: [Ag+] = 5 ∙10-4 / 1,6 ∙107∙ 0,062 = 5,04 ∙ 10-10 [S2-] = 0,002 моль/л.Произведение [Ag+]2∙[S2-] равно:(5,04 ∙10-10) 2 ∙ 0,002 =5,08 ∙10-23 . Так как 5,08 ∙10-23 > ПР(Ag2S) = 7,2 ∙10-50 осадок выпадет.
Упражнения и задачи для самостоятельного решения
1. Определите заряды комплексных частиц с центральным ионом-комплексообразователем кобальтом в степени окисления +3: а)[Co(CO3)(NO2)4], б)[Co(NH3)5(SO4)], в)[Co(CO3)2(NO2)2], г)[Co(NH3)5Cl], д)[Co(NH3)6]. 2. Определите степень окисления иона-комплексообразователя в следующих соединениях: а)K3[Ag(S2O3)2], б)[Ni(CO)4], в)Al[Au(CN)2I2]3, г) K4[Mo(CN)8], д)Na[Co(NH3)2(SCN)2(C2O4)] 3. Напишите координационные формулы соединений по заданному составу для вещества в водном растворе, если при добавлении избытка нитрата серебра : а) к 0,11 моль PtCl4 · 3NH3 образуется 0,11 моль осадка; б) к 0,07 моль CrCl3 · 5NH3 образуется 0,14 моль осадка. в) к 0,22 моль PtCl4 ∙ 2NH3 образуется 0 моль осадка г) к 0,04 моль PtCl4 ∙ 4NH3 образуется 0,08 моль осадка д) к 0,08 моль PtCl4 ∙ 6NH3 образуется 0,32 моль осадка е) к 0,18 моль CrBr3 ∙ 5NH3 образуется 0,36 моль осадка Ответ: а)[Pt(NH3)3Cl3]Cl б)[Cr(NH3)5Cl]Cl2 в)[Pt(NH3)2Cl4] г)[Pt(NH3)4Cl2]Cl2 д)[Pt(NH3)6]Cl4 е)[Cr(NH3)5Br]Br2 4. Определите тип гибридизации в следующих комплексах с монодентатными лигандами: а)[Pb(OH)4]2-, б)[Be(ОН)4]2-, в)[Al(H2O)6]3+, г)[Zn(H2O)4]2+, д)[HgBr4]2-, е)[Cd(H2O)2(NH3)4]2+ Ответ: а)sp3 б)sp3 в)sp3d2 г)sp3 д)sp3 е)sp3d2 5.Составьте энергетическую диаграмму образования связей, определите тип гибридизации следующих комплексов 3d- элементов с октаэдрическим полем лигандов: а)[MnCl6]2-; [Co(NO2)6]3-. Укажите число неспаренных d-электронов, предскажите магнитные свойства комплексов : Ответ: а)
[MnCl6]2- гибридизация sp3d2, лиганд слабого поля, комплекс парамагнитный. б)
[Co(NO2)6]3- гибридизация d2sp3, лиганд сильного поля, комплекс диамагнитный. 6. Объясните, почему низкоспиновые комплексы Fe(II) и Co(III) диамагнитны. 7. Составьте пространственные изображения цис- и транс- изомеров следующих комплексов: [Co(NCS)3(NO2)3]3-, [Pt(NH3)2(NCS)2]. 8. Напишите молекулярные и ионные уравнения реакций образования комплексных соединений: Zn(OH)2 + NH3 · H2O= …; Fe(CN)2 + KCN =…; [Cr(H2O)6]3+ + OH- = … : [Ni(H2O)6]2+ + NH3 · H2O = 9. Объясните, почему соединения ионов Ti4+, Ca2+ и Zn2+ бесцветны. 10 Укажите какие из комплексных соединений являются неэлектролитами и сильными электролитами в водном растворе: а)K2[PtCl6], б)[Pt(NH3)4(OH)2]Cl2, в)[Pt(NH3)2Br4], г)K3[Fe(CN)6], д)[Co(NH3)3(NO2)3], ж)Cr(H2O)5Cl]Cl2, з)[Cu(NH3)4](OH)2, и)Na2[Zn(OH)4]. 11. Напишите уравнения протолитических реакций в водном растворе для комплексов, проявляющих кислотные свойства: [Co(H2O)(NH3)4(NO2)]2+, [Pt(H2O)2(NH3)4]4+. 12. Напишите уравнения протолитических реакций в водном растворе для комплексов, проявляющих основные свойства: [Co(NH3)5(OH)]2+, [Pt(NH3)2(OH)2]. 13. Пользуясь таблицей констант устойчивости, определите, в каких случаях произойдёт взаимодействие между электролитами. Напишите для этого случая молекулярные и ионные уравнения [Ag(NH3)2]NO3 + NaNO2 = …; Na3[Ag(S2O3)2] + KCN =…; 14. Вычислите концентрацию ионов серебра в 0,001М [Ag(CN)2]NO3, если константа устойчивости комплексного иона равна 7,1 ∙ 1019. Раствор соли содержит в одном литре 0,1 моль иона CN- Ответ: 1,4 ∙10-21 моль/л 15. Определите окраску комплексного иона [Ti(H2O)6]6]3+ , если энергия расщепления энергетических уровней равна Δ = 241,9 кДж/моль.- Ответ: длина волны максимума поглощения λ= 495 нм, цвет поглощаемого излучения― сине-зелёный, наблюдаемый цвет(дополнительный)― красный. 16. Определите число неспаренных электронов в высокоспиновом комплексе [Fe(H2O)6]3+ , если определенная экспериментально молярная магнитная восприимчивость равна 0,0146.Укажите тип гибридизации орбиталей центрального атома. _________ Ответ: магнитный момент μ = 2,84 √ 0,0146·298 = 5,92. магнетонов Бора. Такая величина соответствует пяти неспаренным электронам. Гибридизация sp3d2.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица 1. Относительная электроотрицательность элементов по Полингу
Таблица 2. Длина и энергия разрыва связей
Таблица 3.Электрический момент диполяµнекоторых молекул
Таблица 4 Константы кислотности и основности важнейших протолитических пар в водном растворе при298оК
Таблица 5. Коэффициенты активности ионов
Таблица 6 Устойчивость комплексов [MLn]в водном растворе при 250С (βn-общая константа устойчивости)
. Таблица 7. Координационное число центрального атома А и пространственная конфигурация комплексов АВn
Таблица 8. Длины волн спектра и соответствующие им окраски |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-18; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.210.12.229 (0.015 с.) |
―
По величине молярной магнитной восприимчивости вычисляем величину магнитного момента:
