АБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

АБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

Лабораторная работа №2 по теме: КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ Цель работы - научиться получать комплексные соединения различного состава и исследовать их поведение в водных растворах. Опыт 1. Свойства некоторых аквакомплексов (кристаллогидратов). 1) В небольшой тигель поместите 1 – 2 микрошпателя медного купороса.Вставьте тигель в фарфоровый треугольник и, положив его на кольцо штатива, слабо прокалите содержимое тигля на открытом огне. Обратите внимание на изменение цвета кристаллов. После того как тигель остынет почти до комнатной температуры, добавьте в него одну каплю воды и вновь отметьте изменение окраски раствора. Напишите уравнения реакций. 2) Поместите в пробирку 1 – 2 микрошпателя кристаллического хлоридагексаквакобальта (II) и обработайте несколькими каплямиконцентрированной соляной кислоты. Отметьте изменение окраски раствора.Разбавьте полученный раствор водой, прибавляя её по каплям до достиженияпервоначальной окраски раствора. Напишите уравнения реакций перехода исходного комплекса в диакватетрахлорокобальтат (II) водорода и обратно. Какую дополнительную функцию выполняет в этом процессе концентрированная соляная кислота? Опыт 2. Комплексные катионы. Налить в пробирку 4 мл раствора медного купороса. Добавить по каплямпри перемешивании концентрированный раствор аммиака. Обратитьвнимание на первоначальное образование осадка основной соли (СuОН)₂SO₄и написать уравнение реакции её образoвания. Добавление раствора аммиакапродолжить до полного растворения осадка. Обметить окраску полученногораствора, характерную для иона [Cu(NH₃)₄]²⁺. При составлении уравненийреакции учесть, что в избытке раствора образуются одновременнокомплексное основание и комплексная соль меди (II). Опыт 3. Комплексные анионы. К раствору Hg(NO₃)₂ добавить по капле раствор KI. Обратить вниманиена образование осадка йодида ртути (цвет) и последующее его растворение визбытке йодида калия. При написании формулы комплексного соединения ртути,получающегося при растворении иодида ртути в избытке иодида калия,вспомнить координационное число Нg²⁺ . Опыт 4. Различие между простыми и комплексными ионамитрехвалентного железа. 1) На раствор соли железа (III) подействовать в одной пробиркераствором щёлочи, а в другой - раствором роданида калия. Что наблюдается? 2) На раствор гексацианоферрата (III) калия также подействоватьраствором щёлочи и роданида калия. Чем объяснить, что гексацианоферрат (III) калия, будучи производнымжелеза (III), тем не менее не дает реакций, характерных для иона Fe³⁺? Опыт 5. Диссоциация комплексных ионов. 1) В две пробирки налить по 1-ой капле раствора Аg NO₃. В одну из нихдобавить 5 капель раствора NaОН, а в другую - 5 капель раствора КI.Написать уравнения качественных реакций на определение иона Ag+ врастворе; обратить внимание на цвет полученных осадков. 2) Сливанием растворов нитрата серебра и хлорида натрия получитьхлорид серебра, прилить по каплям при перемешивании концентрированныйраствор аммиака до полного растворения образующегося осадка.Полученный раствор комплексной соли разлить в две пробирки. В однупробирку добавить раствор NaОН, в другую раствор KI. Объяснитенаблюдаемые явления с точки зрения представлений о вторичной диссоциации комплексного иона с учётом растворимоститруднорастворимых солей. Опыт 6. Получение соединения, содержащего в молекулекомплексные катион и анион. Сливанием растворов жёлтой кровяной соли K₄[Fe(CN)₆](гексацианоферрат (II) калия) и сульфата никеля получить осадокгексацианоферрата (II) никеля и растворить его в избытке раствора аммиака.Одновременно наблюдать образование бледно-лиловых кристалловкомплексной соли [Ni(NH₃)₆]₂[Fe(CN)₆]. Опыт 7. Комплексные соединения железа (получение синей краски). В пробирку налить 3-4 мл раствора хлорида железа (III), подкислить егоодной-двумя каплями раствора соляной кислоты и затем прибавить 1-2 млраствора гексацианоферрата (II) калия. Выпадает красивый тёмно-синийосадок берлинской лазури. В другую пробирку налейте 3-4 мл раствора сульфата железа (II) (солиМора) и прилейте к нему 1-2 мл гексацианоферрата (III) калия. Образуетсяосадок турнбулевой сини. Реакции образования берлинской лазури и турнбулевой сини широкоиспользуются в аналитической химии для открытия ионов железа. Берлинская лазурь является одной из наиболее распространенных синихкрасок. Опыт 8. Комплексные соединения цинка и кадмия. Налить в 1 пробирку 3-5 мл раствора соли цинка, в другую – растворасоли кадмия и добавить в каждую по каплям при перемешиванииконцентрированный раствор аммиака. Какие вещества выпадают в осадок? Добавление раствора аммиака продолжить до полного растворенияосадков. Опыт 9. Диссоциация двойной соли. В три пробирки налить 3-4 мл раствора железоаммонийных квасцов. Водну из них добавить раствор щёлочи. Пробирку нагреть, обнаружитьвыделение аммиака по запаху или по посинению влажной лакмусовойбумажки. Эта реакция свидетельствует о наличии иона NH⁴⁺ в растворежелезоаммонийных квасцов. Во вторую пробирку добавить раствор роданида калия. Появлениекроваво-красного окрашивания, указывает на присутствие иона Fe³⁺. В третьей пробирке при добавлении раствора хлорида бария образуется белый осадок сульфата бария. Написать ионные уравнения качественных реакций на определение врастворе ионов SO₄ ²-, NH⁴⁺ , Fe³⁺. Сравнить диссоциацию двойных солей и комплексных соединений,составить уравнение электролитической диссоциации железоаммонийныхквасцов. Опыт 10. Образование аммиакатов и гидроксокомплексов железа,цинка, меди, кобальта, никеля (ионы биометаллов), свинца (ион-токсикант) и алюминия. 1) Получают нерастворимые гидроксиды. В семь пробирок наливают по 1мл раствора соли, лучше придерживатьсяследующего порядка: первую пробирку - раствор соли железа, во вторую -раствор соли цинка, затем соли меди, кобальта, никеля, свинца и алюминия.В каждую из пробирок осторожно добавляют по каплям разбавленныйраствор (концентрация 0,1 моль/л) щелочи до отчетливого образованияосадка. Надо помнить, что некоторые осадки могут раствориться в избыткещелочи, поэтому добавление избытка щелочи недопустимо! Содержимоепробирок взбалтывают, делят на дне равные части. Таким образом, получаютдве серии пробирок, содержащих нерастворимые гидроксиды. 2) Изучают возможность образования гидроксокомплексов. В каждую из пробирок первой серии добавляют 1-2 мл концентри-рованного раствора щелочи. Отмечают изменения, происшедшие в пробир-ках. 3) Изучают возможность образования аммиакатов. В каждую из пробирок второй серии добавляют 1-4 мл концентри-рованного раствора аммиака. Отмечают изменения в пробирках. Результаты всех экспериментов заносят в таблицу. Таблица 1

Катион	Цвет осадка при добавлении разбавленного раствора щелочи	Изменения, происходящие при добавлении концентрированного раствора щелочи	Изменения, происходящие при добавлении концентрированного раствора аммиака
Fe³⁺
Zn²⁺
Cu²⁺
Cо²⁺
Ni²⁺
Pb²⁺
Al³⁺

В выводе отметить:- ионы, образующие прочные аммиакаты и гидроксокомплексы: ………..........- ионы, образующие только прочные аммиакаты:……………………………….- ионы, образующие только прочные гидроксокомплексы:……………………..- ионы, не образующие прочных ни аммикатов, ни гидроксокомплексов:……. Опыт 11. Изучение образования внутрикомплексных соединений сорганическими лигандами на примере взаимодействия ионов меди (II) сглицином. В пробирку поместить 2 капли раствора соли меди (II), 10-15 капельраствора аминоуксусной кислоты (глицина), добавить 4-5 капель растворащелочи. Отметить цвет образовавшегося соединения и его структурнуюформулу. Опыт 12. Изучение влияния природы растворителя на устойчивостькомплексного иона. В пробирку налить 1 мл раствора хлорида кобальта (II). Отметить цветраствора. В эту же пробирку добавить 3 мл насыщенного растворатиоцианата калия. Отметить цвет образовавшегося комплексногосоединения. Раствор разделить поровну в две пробирки. В одну из нихдобавить равный объем (2 мл) дистиллированной воды, а в другую – такойже объем этилового спирта. Отметить изменение цвета в каждой пробирке иобъяснить наблюдаемые явления. Опыт 13. Изучение конкурирующих лигандообменных процессов(конкуренция за ион железа (III)). В три пробирки налить по 1 мл хлорида железа (III). В одну из пробирокдобавить 1 мл дистиллированной воды, в другую – 1 мл раствора фторидакалия, в третью – 1 мл раствора тартрата калия. Содержимое пробироктщательно перемешать. Наблюдения оформить в виде таблицы и учесть, чтотартрат-ион является двухзарядным анионом винной кислотыНООС–СН(ОН)–СН(ОН)–СООН и ведет себя в данных условиях кактридентатный лиганд. При составлении формул образующихся соединенийпринять, что координационное число железа (III) равно 6.

К растворам полученных соединений добавить по 5 капель раствора тиоцианата калия. Отметить происходящие изменения и составить уравнения протекающих реакций

Таблица 2

№п/п	Добавленный реагент	Цвет содержимого пробирки	Формула образовавшегося соединения
1	Вода
2	Фторид калия
3	Тартрат калия*

* Опыт 14. Обменные реакции в растворах комплексных соединений. 1) К 1–2 каплям раствора сульфата меди (II) добавить столько жераствора K₄[Fe(CN)₆]. Отметить цвет образовавшегося осадка и написатьуравнение реакции. 2) Налить в коническую пробирку 2–3 капли раствора нитратартути (II) и получите из неё тетраиодогидраргират (II) калия (см. выше опыт3), избегая при этом избытка иодида калия сверх того количества, котороенеобходимо для растворения первоначально образующегося иодида ртути(II). Поэтому раствор иодида калия следует приливать отдельными каплями,тщательно встряхивая пробирку с HgI₂, прежде чем прилить новую каплюраствора KI. После получения прозрачного раствора K₂[HgI₄] добавить кнему 1–2 капли раствора нитрата серебра и отметить цвет образующегосяосадка тетраиодогидраргирата (II) серебра. Деконтацией слить с осадкараствор, перенести осадок с помощью микрошпателя на фильтровальнуюбумагу и высушить, отжимая его между двумя листами фильтровальнойбумаги. Поместить часть кристаллов в сухую пробирку и подвергнуть слабомунагреванию, отмечая изменение их окраски ([Ag₂[HgI₄] относится к числутеплочувствительных соединений или термоиндикаторов). СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА О РАБОТЕ Отчет о работе должен быть оформлен в соответствии с общимитребованиями к учебно-методической документации текстовым документа. При оформлении результатов каждого опыта необходимо указать егоназвание, написать молекулярные и ионно-молекулярные уравнений реакции.Отметить условия проведения опыта и свои наблюдения, ответить напоставленные вопросы. Назвать по современной номенклатуре полученные комплексныесоединения. Написать выражения для общих Кнест всех комплексных ионов. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ 1. Дать определение понятию "комплексные соединения". 2. Что такое координационное число, центральный ион, внутренняя ивнешняя сферы комплексного соединения? 3. Написать уравнение реакции Zn(OH)2 с аммиаком. Координационноечисло равно 4. 4. Написать уравнение диссоциации на ионы соли K2[PtCl4] и суммарноеуравнение вторичной диссоциации иона [PtCl4]2-. 5. К 0,1 М раствору K2[Cu(СN)4], содержащему, кроме того 0,1 моль/лKCN, прибавлен раствор сульфида натрия. Рассчитать концентрациюсульфид-ионов, при которой сульфид кадмия может выпасть в осадок.Произведение растворимости сульфида кадмия равно 3,6·10-29. 6. Назвать все указанные комплексные соединения по международнойноменклатуре. ЛИТЕРАТУРА 1. Коровин Н. В. Общая химия. – М.: Высшая школа, 2002. – 558 с. 2. Никольский А. Б., Суворов А. В. Химия: Учебное пособие для вузов. –СПб.: Химиздат, 2001. – 512 с. 3. Глинка Н. Л. Задачи и упражнения по общей химии. – М.: Интеграл-Пресс, 2004. – 240 с. 4. Задачи и упражнения по общей химии: Учебное пособие /Б. И. Адамсон, О. Н. Гончарук, В. Н. Камышова и др. / Под ред.Н. В. Коровина. – М.: Высшая школа, 2003. – 255 с. 5. Суворов А. В., Никольский А. Б. Вопросы и задачи по общей химии. –СПб.: Химиздат, 2002. – 304 с.