Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология 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 |
Равновесия в растворах координационных соединений .⇐ ПредыдущаяСтр 26 из 26
В растворах комплексных соединений протекают следующие процессы. 1. Первичная диссоциация комплексов с внешней сферой на комплексный и внешнесферный ионы, которая протекает практически полностью по типу диссоциации сильных электролитов, например: K3[Fe(CN)6] D 3К+ + [Fe(CN)6]3- Диссоциации по такой схеме не подвергаются только нейтральные комплексные соединения без внешней сферы — неэлектролиты, например [Co(NH3)3(NO2)3], [PtCl2(NH3)2]. 2. Вторичная диссоциация внутренней сферы комплексного иона на составляющие ее компоненты обратима и, подобно диссоциации многоосновных кислот, протекает ступенчато с последовательным отщеплением каждого лиганда. Однако обычно ее представляют в виде суммарного процесса: [Fe(CN)6]3- D Fe3+ + 6CN- Выражение константы этого равновесия (константы нестойкости) имеет следующий вид: Величина, обратная константе нестойкости комплекса, называется константой устойчивости. Константа Куст является термодинамической характеристикой устойчивости комплекса в растворе: чем более прочным является комплекс и чем больше энергии необходимо затратить для его разрушения, тем выше Куст. Например, комплекс [Co(NH3)6]3+ более устойчив, чем комплекс [Cu(NH3)4]2+, и константы устойчивости у них равны 1,99∙1035 и 7,9∙1012 соответственно. Зная величину константы нестойкости или устойчивости и исходную концентрацию координационного соединения в растворе, несложно рассчитать равновесные концентрации продуктов его диссоциации: свободного иона-комплексообразователя и лигандов. В качестве примера определим концентрацию ионов Cu2+ в 0,010 М растворе нейтрального комплекса [Cu(gly)2]. Пусть в 1 литре раствора диссоциации подвергается х моль молекул [Cu(gly)2]
Подставляя равновесные концентрации частиц Cu2+, gly и [Cu(gly)2] в выражение константы нестойкости, получаем Значение Кнест комплекса [Cu(gly)2] равно 2,88∙10-16. Поскольку эта величина очень мала, то диссоциации подвергнется лишь незначительное количество [Cu(gly)2]. Поэтому 0,010 – х ≈ 0,010. Тогда х ≈ 9,0∙10-7 (моль/л). Следовательно, степень диссоциации комплекса [Cu(gly)2] в его 0,010 М растворе составит 9,0∙10-7/0,010 = 9,0∙10-5 = 0,009%. Помимо исходной концентрации координационного соединения, равновесная концентрация иона-комплексообразователя в растворе определяется многими факторами, в том числе температурой, pH и ионной силой раствора, а также присутствием избытка свободных ионов или молекул лиганда.
В соответствии с принципом Ле Шателье — Брауна увеличение концентрации лиганда приведет к смещению равновесия в сторону образования комплекса и к снижению концентрации свободного иона-комплексообразователя. Например, прибавление 0,010 моль глицината натрия к 1 л раствора [Cu(gly)2] из предыдущего примера приведет к возрастанию концентрации глицинат-ионов до 0,010 М и резкому изменению концентрации ионов Сu2+: [Cu(gly)2] D Cu2+ + 2(gly)- Таким образом, в присутствии даже относительно небольшого избытка лиганда равновесная концентрация иона-комплексообразователя уменьшается более чем в 107 раз. При столь низких концентрациях свободные ионы-комплексообразователи не могут быть обнаружены какими-либо аналитическими методами и не обладают заметной биологической активностью, что широко используется в медицине при отравлениях тяжелыми металлами. Введение в организм значительных количеств малотоксичных лигандов (белков, полиаминов, ЭДТА и др.) способствует связыванию ионов тяжелых металлов в прочные комплексы и их последующему выведению из организма.
Лабораторная работа №8 Ф.И.О. ________________ группа __________________
КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ. Опыт №1. Получение соединений с комплексным анионом. В пробирку внести 3-5 капель раствора нитрата ртути (II) и добавлять по каплям раствор йодида калия до полного растворения образовавшегося вначале осадка йодида ртути (II). Написать уравнения реакций: а) получения нерастворимого йодида ртути (II); ________________________________________________________________ Написать схемы электролитической диссоциации полученного комплексного соединения, написать выражение для константы нестойкости комплекса. ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________
б) взаимодействия йодида ртути (II) с иодидом калия с получением комплексного соединения, в котором координационное число комплексообразователя равно 4.
________________________________________________________________ Написать схемы электролитической диссоциации полученного комплексного соединения, написать выражение для константы нестойкости комплекса. ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ Опыт №2. Получение соединений с комплексным катионом. В пробирку внесите 3-4 капли 0,5н раствора сульфата меди (II) и прибавьте каплями 2н раствор аммиака до выпадения осадка основной соли (CuОH)2SО4. Отметьте цвет осадка. ___________________________________________________ Напишите соответствующие молекулярные и сокращенные ионные уравнения реакций. ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ Потом прибавьте избыток 2н раствора аммиака до растворения осадка. Напишите соответствующие молекулярные и сокращенные ионные уравнения реакций. ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________
Напишите выражение общей константы нестойкости комплексного иона [Cu(NH3)4]2+. ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ Опыт №3. Обменные реакции в растворах комплексных соединений. а) К 2-3 капелям 0,5н раствора сульфата меди (II) прибавьте столько же капель 1н раствора гексацианоферата (II) калия K4[Fe(CN)6]. Отметьте цвет образованного осадка и напишите уравнение реакции. ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ б) К 2-3 капелям 1н раствора хлорида железа (III) прибавьте столько же 1н раствора гексацианоферата (II) калия K4[Fe(CN)6]. Отметьте, что происходит. Напишите уравнение реакции. ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ в) К 2-3 капелям 1н раствора сульфата железа (II) прибавьте такой же объем 1н раствора гексацианоферата (III) калия K3[Fe(CN)6]. Отметьте, что происходит. Напишите уравнение реакции. ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ Опыт №4. Сравнение устойчивости тиоцианатного, фторидного и цианидного комплексов железа (III). а) К раствору соли железа (III) прилейте несколько капель раствора тиоцианата калия или аммония. К полученному раствору добавьте фторид натрия. Составьте уравнения реакций. ________________________________________________________________ б) К раствору гексацианоферрата (III) калия добавьте раствор тиоцианата калия или аммония. Объясните, почему окраска раствора не изменяется. ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ Опыт №5. Получение циклического или хелатного комплексного соединения. В две пробирки внесите по 3-4 капли 1н раствора хлорида кальция и по 2-3 капли аммиачного буферного раствора (NH4OH + NH4Cl). В одну из пробирок прибавьте 2-3 капли 1н раствора трилона Б. Потом в обе пробирки прибавьте по 2-3 капли 1н раствора оксалата аммония. Отметьте, что происходит в каждой пробирке. Объясните, почему в пробирке, где находится трилон Б, не получается осадок. Напишите соответствующие уравнения реакций. ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________
________________________________________________________________ Опыт №6. Получение двойного комплексного соединения. Двойными называются комплексные соединения, в которых комплексами являются и катион, и анион. Для получения одного из таких соединений в пробирку внести 3-5 капель раствора желтой кровяной соли – раствора гексацианоферрата (II) калия K4[Fe(CN)6] и 5-6 капель раствора сульфата никеля (II). К полученному осадку гексацианоферрата (II) никеля (II) Ni2[Fe(CN)6] добавить 25%-й раствор аммиака до полного растворения осадка. Одновременно наблюдать образование бледно-лиловых кристаллов комплексной соли [Ni(NH3)6]2[Fe(CN)6]. В описании опыта привести уравнения реакций образования гексацианоферрата(II) никеля (II) и взаимодействие его с аммиаком и название полученной комплексной соли. Определить заряды комплексных ионов и комплексообразователя. ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ Опыт №7. Окислительно-восстановительная реакция с участием комплексного соединения. К 4-5 каплям раствора перманганата калия добавить для создания кислой среды 5-6 капель серной кислоты, а затем прибавлять по каплям раствор желтой кровяной соли K4[Fe(CN)6], обладающей восстановительными свойствами. Наблюдать обесцвечивание раствора. Написать уравнение окислительно-восстановительной реакции, в которой марганец (+7) в составе перманганата калия восстанавливается до марганца (+2), а железо (+2) в составе комплексного соединения окисляется до железа (+3) с образованием нового (какого?) комплексного соединения. ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ Опыт №8. Исследование прочности комплексных ионов. В двух пробирках получить осадки хлорида серебра путем взаимодействия растворов нитрата серебра и хлорида натрия (калия). В одну пробирку добавить 25%-й раствор аммиака, а в другую – раствор тиосульфата натрия Na2S2О3 до растворения осадков. Растворение осадков свидетельствует об образовании комплексных соединений. В обе пробирки добавить по 2 капли раствора KI и слегка встряхнуть их. Выпадение осадка AgI в одной из пробирок (какой?) указывает на непрочность комплексного иона в полученном комплексном соединении. В отчёте написать: 1) уравнения реакций хлорида серебра с аммиаком и тиосульфатом натрия (образуются комплексные соединения с координационным числом, равным двум);
________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ 2) названия комплексных соединений; ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ 3) схемы электролитической диссоциации комплексных соединений и выражения для констант нестойкости комплексных ионов. ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ Для какого комплексного иона константа нестойкости больше, какой комплексный ион прочнее? На присутствие каких ионов в растворе комплексной соли указывает появление осадка йодида серебра? ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________
"Зачислено" _____ баллов "____"_________________20___г. __________________ (подпись преподавателя)
Тема 9.
|
||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2022-01-22; просмотров: 54; 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 - 3.142.174.55 (0.027 с.) |