Немыкина Т.И., Разгоняева Т.П. Комплексные соединения
Подождите немного. Документ загружается.
Pt(NH
4
)
4
Cl
2
(OH)
2
К.Ч.(Pt)=6.
60. Лиганд SCN
-
содержит неподеленные пары электронов на
атоме S и на атоме N. Изобразите структуры и назовите все
возможные изомеры соединения [Pt(NH
3
)
2
(SCN)
2
].
61. Соединение Co(NH
3
)
5
SO
4
Br существует в двух формах: одна
из них имеет красную окраску, а другая - фиолетовую. Каждая из этих
форм диссоциирует в растворе с образованием двух ионов. При
добавлении раствора AgNO
3
к раствору красной формы осаждается
AgBr, но при добавлении к нему раствора BaCl
2
- осадок BaSO
4
не
выпадает. Растворы фиолетовой формы ведут себя противоположным
образом. Исходя из этих данных, определите структуру каждого из
комплексных ионов и дайте правильное название каждого соединения.
62. Сколько изомеров у соединения [Cr(NH
3
)
4
Cl
2
]Br. Дайте их
схематическое изображение.
63. Запишите формулы и дайте названия возможным изомерам
соединения, имеющего общую формулу Co(NH
3
)
4
Cl
2
OH.
Координационное число Co
3+
равно шести.
64. Напишите возможные изомеры комплексного соединения,
имеющего состав Co(py)
2
(H
2
O)
2
Cl
2
Br. Координационное число Co
3+
равно шести. Определите вид изомерии.
65. Какой комплексообразователь из приведенных ниже должен
давать более прочные комплексы: Co
2+
или Co
3+
, Mg
2+
или Zn
2+
,Ca
2+
или Ni
2+
? Ответ обоснуйте.
66. Какая кислота сильнее: HCN или H[Ag(CN)
2
]? Почему?
67. Почему хелаты являются, как правило, устойчивыми
соединениями. Приведите два - три примера хелатов.
68. Укажите, какие реакции возможны, и напишите уравнения
этих реакций:
[Cr(NH
3
)
6
]
3+
+ H
+
+ H
2
O ®;
[Cr(NH
3
)
6
]
3+
+ Br
-
®;
[Cr(NH
3
)
6
]
3+
+ OH
-
®.
21
69. Приготовлен 0,025М раствор хлорида тетраамин меди (II).
Какой должна быть концентрация гидратного иона меди Cu
2+
, если
концентрация аммиака 1 моль×л
-1
(К
Н
=1×10
-12
).
70. Соли Cr
2+
в водных растворах чрезвычайно неустойчивы.
Каким образом можно повысить устойчивость Cr
2+
в водном
растворе?
71. Вычислить концентрацию ионов Zn
2+
в растворе комплекса,
полученного при добавлении 1 моль аммиака к 0,1 моль нитрата
цинка и разбавлении этой смеси водой до общего объема 1000 мл.
Считать, что образуется тетраэдрический комплекс [Zn (NH
3
)
4
]
2+
.
72. Термодинамическая устойчивость комплексов двухзарядных
катионов металлов побочных подгрупп 4-го периода со многими
лигандами изменяется в следующей последовательности:
Mn
2+
< Fe
2+
<Co
2+
<Ni
2+
>Cu
2+
> Zn
2+.
Как можно объяснить такую закономерность?
73. Комплекс [Ni (CN)
4
]
2-
относится к устойчивым. Однако, если
в раствор добавить ионы CN
-
, меченые изотопами
14
C, то они почти
мгновенно перейдут в комплекс по схеме:
[Ni(CN)
4
]
2-
+ 4
14
CN
-
[Ni(
14
CN)
4
]
2-
+ 4CN
-
.
Как это можно объяснить?
74. Приведите для каждого из следующих комплексов
объяснение относительно значений константы нестойкости:
а) [Co (en)
3
]
3+
, К
Н
=5×10
-48
;
б) [Fe (en)
3
]
2+
, К
Н
=5×10
-8
.
75. Приведите значения общей константы устойчивости ионов
[Cd(NH
3
)
4
]
2+
и [Cd(CN)
4
]
2-
. Какой из этих комплексов устойчивее и чем
это объясняется?
76. Сколько граммов нитрата серебра необходимо для осаждения
хлора, содержащегося в 0,3 л 0,01 н раствора комплексной соли
состава CrCl
3
×5H
2
O. Координационное число хрома равно 6.
22
77. Из предложенных реактивов Na
2
S, KJ, NH
3
выберите тот, с
помощью которого можно разрушить комплекс [Ni(CN)
4
]
2-
. Напишите
уравнение реакции. Ответ обоснуйте.
78. При добавлении раствора аммиака к осадку хлорида серебра
образуется растворимый комплексный аммиакат серебра
AgCl + 2 NH
4
OH = [Ag(NH
3
)
2
]Cl + 2H
2
O.
Но если подействовать на аммиакат серебра HNO
3
, то вновь
выпадет осадок AgCl:
[Ag(NH
3
)
2
]Cl + 2 HNO
3
= 2 NH
4
NO
3
+ AgCl .
Как можно объяснить сдвиг равновесия в указанных
реакциях?
79. Установите в каких случаях произойдет взаимодействие
между растворами:
K
2
[Hg J
4
] + KBr ® ;
K
2
[Hg J
4
] + KCN ® ;
Na[Ag (S
2
O
3
)
2
] + KCN ® .
80. Какая из приведенных ниже реакций возможна, если в
растворе находятся ионы Fe
3+
, CN
-
, F
-
, SCN
-
:
Fe
3+
+ 6F
-
® [FeF
6
]
3-
;
Fe
3+
+ 6CN
-
® [Fe(CN)
6
]
3-
;
Fe
3+
+ 6 SCN
-
® [Fe (SCN)
6
]
3-
.
81. Имеется соль состава Ba(CN)
2
×Cu(CN)
2
. При действии
раствора серной кислоты весь барий осаждается в виде осадка
BaSO
4
. Напишите координационную формулу соли. Сколько
комплексной соли содержалось в растворе, если в реакцию
вступило 0,125 л 0,25 н раствора серной кислоты?
82. Будет ли выпадать осадок при действии 0,01н раствора Na
2
S
на равный объем 0,1н раствор K
2
[Cd(CN)
4
]?
83. Вычислить DG
0
298
процесса диссоциации иона [Cd(OH)
4
]
2-
и
укажите какая реакция может протекать самопроизвольно в растворе,
содержащем эти ионы: прямая или обратная ?
23
84. Составьте координационные формулы следующих
комплексных соединений платины: PtCl×6NH
3
; PtCl
4
×4NH
3
;
PtCl
4
×2NH
3
. Координационное число платины (IV) равно 6. Напишите
уравнения диссоциации этих соединений в водных растворах и
выражения констант устойчивости.
85. Определите заряд комплексного иона и степень окисления
комплексообразователя в нитрате диамин серебра [Ag(NH
3
)
2
]NO
3
.
Напишите уравнение диссоциации комплексного соединения в
водном растворе. Будет ли выпадать осадок хлорида серебра при
смешивании равных объемов 0,02 М растворов комплексной соли
серебра и хлорида калия.
86. Где больше концентрация ионов Ag
+
: в растворе,
содержащем 0,1 моль/л AgNO
3
и 1моль/л NH
3
, или в растворе,
содержащем 1 моль/л AgNO
3
и 2 моль/л KCNS.
87. Найдите концентрацию ионов Ag
+
и CNS
-
в растворе
дироданоаргентата калия молярной концентрации 0,1моль/л, если для
него К
Н
=2,7×10
-8
. Как изменится концентрация ионов Ag
+
после
введения в раствор роданида калия до концентрации 1 моль/л.
88. Константы нестойкости комплексных ионов [Ag(CN)
2
]
-
;
[Cu(CN)
4
]
3-
; [Au(CN)
2
]
-
соответственно равны 8×10
-21
; 4× 10
-31
; 1,4×10
-38
.
В растворах каких комплексных солей (при их одинаковой
концентрации) ионов CN
-
- больше? Напишите выражения для
констант нестойкости этих ионов.
89. На основании изменения энергии Гиббса для процесса
диссоциации при 25
0
C рассчитайте К
Н
иона [Cu (CN)
2
]
-
.
(DG
0
298
= 137,0 Кдж/моль).
90. К 10 мл 0,1 М раствора хлорида тетрааминкадмия (II)
прибавили 5 мл 0,2 н раствора сульфата меди. Какие соединения
будут находиться в растворе и какова их концентрация?
91. Какой комплексообразователь из приведенных ниже должен
давать более прочные комплексы: Pt
4+
или Pt
2+
; Mg
2+
или Ni
2+
; Ca
2+
или
Zn
2+
? Почему?
24
92. Константа нестойкости иона [AlF
6
]
3-
равна 1,45
.
10
-20
. Сколько
граммов алюминия в виде ионов содержится в 0,25 л 0,24 н раствора
Na
3
[AlF
6
], в котором находится 2,5 г KF?
93. Рассчитайте DG
0
298
процесса диссоциации [Zn(OH)
4
]
2-
и
покажите, какая реакция может протекать самопроизвольно в
растворе, содержащем эти ионы ?
94. Константа нестойкости [Cd(CN)
4
]
2-
составляет 7,8
.
10
-18
.
Вычислить концентрацию ионов кадмия в 0,1М растворе K
2
[Cd(CN)
4
],
содержащем, кроме того, 0,01 моль KCN в одном литре раствора.
95. Две одинаковые порции 0,1М раствора сульфата меди
обработали: один - избытком KCN, а другой - избытком аммиака. В
каком растворе больше ионов меди и во сколько раз ?
96. Найдите массу серебра, находящегося в виде ионов в 0,5л
0,1М раствора дитиосульфатоаргентата (I) натрия, cодержащего,
кроме того, 0,1 моль/л тиосульфата натрия?
97. Вычислите константы нестойкости амин- и этилендиамин-
комплексов никеля и сравните их по устойчивости в растворе:
1) Ni
2+
+ 6NH
3
[ Ni(NH
3
)
6
]
2+
, D G
0
298
=-52 кДж/моль;
2) Ni
2+
+3 en [ Ni(en)
3
]
2+
, DG
0
298
=-114,5 кДж/моль.
98. Кислота H
2
[AuCl
3
O] дает осадок с ионами серебра
Ag
2
[AuCl
3
O]. Какой из этого следует сделать вывод о прочности
исходного комплекса? Какого состава осадок выпал бы в противном
случае ?
99. Константы нестойкости комплексных ионов равны:
К
Н
[Zn(CN)
4
]
2-
= 1×10
-19
, К
Н
[Cd(CN)
4
]
2-
=7,76×10
-18
,
К
Н
[Fe(CN)
6
]
4-
=1×10
-24
, К
Н
[Co(CN)
6
]
4-
=8,13×10
-20
.
В растворе какой из комплексных солей K
2
[Zn(CN)
4
]; K
2
[Cd(CN)
4
];
K
4
[Fe(CN)
6
]; K
4
[Co(CN)
6
] концентрация CN
-
- иона будет меньшей?
100. Объясните эффект Яна-Теллера на примере соединений.
Каково его влияние на свойства комплексных соединений?
25
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1
Номенклатура комплексных соединений
1. Назовите комплексные соединения:
[Cl
2
Pt(NH
4
)
2
PtCl
2
], [Pt(en)
3
][Fe(CN)
4
],
(NH
4
)[OsCl
5
], K[Fe
4
(PO
4
)
3
(OH)
4
],
[(H
2
O)
4
Fe(OH)
2
Fe(H
2
O)
4
](SO
4
)
2
,
[Co(H
2
O
2
)(NO
2
)]
координация NO
2
через О.
2. Назовите комплексные соединения:
[Pt(en)
2
](OH)
2
, [(H
2
O)Cr(CH
3
COO)
4
Cr(H
2
O)],
Ba
2
[Cu(NH
3
)
2
Cl
4
], [Ni(NH
3
)
4
][Ni
II
J
4
],
Rb
4
[Sb
III
Cl
6
][Sb
V
Cl
6
], [Nb
6
Cl
12
]Cl.
3. Назовите комплексные соединения:
Na
3
[Ag(S
2
O
3
)
2
], [XeF
5
][Co
III
F
4
],
[Co(NH
3
)
5
NCS]Cl
2
, K
2
[Re
2
Br
8
],
координация через азот. K
3
[(O)
3
S(O)S(O)
3
],
Li[La(эdta)].
4. Назовите следующие соединения:
[Cu(H
2
O)
4
]SO
4
×H
2
O, [Cu(en)
2
][Pt
II
Cl
4
],
K
8
[Cu(JO
6
)
2
], K
3
[W
2
III
Cl
9
],
[Co(NH
3
)
3
Cl
3
], K
2
[(CN)
4
-Co-Co-(CN)
4
],
5. Назовите следующие соединения:
[Fe(H
2
O)
6
](ClO
4
)
3
, K
4
[W
2
Cl
10
O],
(NH
4
)
2
[PtBr
4
], Ca
2
[(O)
4
-J(O)-J-(O)
4
],
[K(H
2
O)
6
][Cr(H
2
O)
6
](SO
4
)
2
, [Os
3
(CO)
12
].
6. Назовите следующие соединения:
[Co(H
2
O)
6
]SO
4
×2H
2
O, [Cs
III
(H
2
O)
6
][Ga
I
(H
2
O)
6
](SO
4
)
2
,
[Co(NH
3
)
5
NCS]Cl
2
, K
6
[Co
2
(CN)
10
Cl
10
],
координация NCS через H
4
[(O)
3
-P(O)-P(O)
3
].
N-атом.
Na
3
[Co(NO
2
)
6
]
координация через O-атом.
26
7. Назовите следующие соединения:
[Ru(H
2
O)(NH
3
)
4
(SO
3
)] , Rb
2
[Re
3
Cl
10
],
Na
3
[Co(NO
2
)
6
] [(en)
2
Co(SO
4
)(NH
2
)Co(en)
2
]Br
3
,
координация через N-атом, H
2
[Mn(JO
3
)
6
].
[Pt(H
2
O)(NH
3
)
2
OH]NO
3
,
8. Назовите следующие соединения:
[Ti(H
2
O)
6
]Cl
3
, [Cu(en)
2
][Pt
II
Cl
4
],
Na[Fe(CN)
6
], K
2
[Re
2
Br
8
],
[Co(NH
3
)
3
Cl
3
], K
4
[(C
2
O
4
)
2
Co(OH)
2
Co(C
2
O
4
)
2
].
9. Составьте формулы:
а) хлорид карбонатодекаамминдикобальта (III),
б) гекса(циано-N)феррат (III) калия.
10. Составьте формулы:
а) гидрат-сульфат тетраамминмеди (II),
б) хлорид хлоротетрааммин(диоксид серы) рутения (II).
11. Составьте формулы:
а) пентакарбонилжелезо,
б) аквапентахлороферрат (III) калия.
12. Составьте формулы:
а) гексахлоропалладат (IV) аммония,
б) хлорид карбонатодекаамминдикобальта (III).
13. Составьте формулы:
а) ди(mкарбонил)бис(трикарбонил)кобальт,
б) бромид дигидроксотетракисэтилендиамминдихрома(III).
14. Составьте формулы:
а) бистрицианоникколат (I) калия,
б) гексанитрокобальтат (III) калия.
15. Составьте формулы:
а) ди(тиосульфато)динитрозилникколат (I) калия,
б) ди(mгидроксо)бисдиоксолатокобальтат (III) калия.
16. Составьте формулы:
27
а) нитрат гидроксодиамминакваплатины (II),
б) монохлорид тетраацетатодирутения.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №2
Свойства комплексных соединений
1. Какие из ниже приведенных реакций возможны? Закончите
уравнения этих реакций:
K
3
[Fe(CN)
6
] + KJ ® ;
Zn(OH)
2
+ NaOH ® ;
[Cr(NH
3
)
6
]Cl
3
+ H
2
SO
4
® ;
[Cr(H
2
O)
6
]Cl
3
®.
2. Напишите уравнения следующих реакций:
PtCl
2
+ en ® ;
Cu(OH)
2
+ NH
3
× H
2
O ® ;
Zn(OH)
2
+ H
3
O
+
® ;
K
3
[RhCl
6
] + K
2
C
2
O
4
®.
Принять координационное число во всех случаях равным 6.
3. Изобразите все возможные виды изомеров для следующих
комллексов:
а) [Ni(NH
3
)
4
(H
2
O)
2
]Cl
3
;
б) [Co(en)
2
Cl
2
];
в) K
3
[Ni(NO
2
)
2
Cl
2
Br
2
].
4. Возможны ли оптические изомеры у следующих соединений:
а) [Ti(H
2
O)
2
ClBr]
2+
;
б) [Co(H
2
O)
3
Cl
3
]
0
;
в) [Mn(C
2
O
4
)
2
(H
2
O)
2
]
2-
.
5. Изобразить все возможные изомеры соединения состава
[MeL
1
L
2
L
3
L
4
L
5
L
6
], где Me комплексообразователь, L
1
, L
2
, L
3
, L
4
, L
5
,
L
6
лиганды, имеющие различный состав.
6. Рассчитать, какой объем 3%-ого раствора аммиака (r=0,896 г/мл)
следует добавить к 1 л 0,1М раствора CuSO
4
, чтобы равновесная
28
концентрация ионов Cu
2+
была равна 6,5×10
-13
моль/л. Константа
нестойкости [Cu(NH
3
)
4
]
2+
равна 4,6 × 10
-14
.
7. К раствору сульфата меди по каплям прилили аммиак. Вначале
выпал осадок голубого цвета, который затем в избытке аммиака
растворился. Окраска раствора стала ярко-синей. Через полученный
раствор пропустили сероводород. При этом снова выпал осадок.
Напишите уравнения соответствующих реакций и обоснуйте их
протекание.
8. Напишите все возможные химические формулы комплекса,
содержащего один ион Ni
3+
, 3 молекулы NH
3
, 2 молекулы H
2
O, 3 иона
Cl
-
. Координационное число равно 6. Какие из возможных
соединений будут электролитами? Расположите эти соединения в
порядке возрастания электропроводности.
9. Какова молярная концентрация иона Fe
2+
в 0,05 М растворе
K
4
[Fe(CN)
6
], содержащем кроме того 20г KCN (К
Н
=1×10
-37
)?
10. Какова окраска соединения [V(H
2
O)
6
]Cl
3
, если параметр
расщепления D=212,4 кДж/моль?
11. Закончите уравнения следующих реакций:
a) [Co(H
2
O)
6
]Cl
2
+ KSCN ® ;
б) [Co(NH
3
)
5
Cl]Cl
2
+ AgNO
3
® ;
в) [Co(NH
3
)
6
]Cl
3
+ K
3
[Cr(CN)
6
] ® .
12. Какие из реакций возможны? Ответ обоснуйте.
K
2
[HJ
4
] + KBr ® ;
K
2
[HgJ
4
] + KCN ® ;
K[Ag(CN)
2
] + NH
3
® ;
[Ag(NH
3
)
2
]Cl + NiCl
2
® ;
K
2
[Cu(CN)
4
] + Hg(NO
3
)
2
®.
13. Какие соли могут совместно находиться в растворе, не реагируя
друг с другом?
а) K
4
[Fe(CN)
6
] и K
3
[Fe(CN)
6
];
б) K
4
[Fe(CN)
6
] и Fe
2
(SO
4
)
3
;
в) K
4
[Fe(CN)
6
] и FeSO
4
;
г) K
3
[Fe(CN)
6
] и Fe
2
(SO
4
)
3
;
д) K
3
[Fe(CN)
6
] и FeSO
4
.
29
При взаимодействии веществ составьте уравнения
соответствующих реакций.
14. Рассчитайте остаточную молярную концентрацию
комплексообразователя в 0,006 М растворе [Co (CN)
6
], содержащем,
кроме того 0,075 моль KCN.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица 1 - Цвет соединений в зависимости от полосы
поглощения электромагнитных волн
30