Рішення типових задач по темі - комплексні сполуки

5.5 РІШЕННЯ ТИПОВИХ ЗАВДАНЬ ПО ТЕМІ "КОМПЛЕКСНІ СПОЛУКИ"
(Для нехімічних спеціальностей)

1. Визначте, чому дорівнює заряд комплексного іона і ступінь окислення комплексоутворювача в наступних сполуках: а) Mg [CuI4], б) [Pd (NH3) 4] SO4. в) [Al (H2 O) 5 Cl] Br2.

а) У поєднанні Mg [CuI4] у зовнішній сфері знаходиться двозарядний катіон Mg 2+. Сумарний заряд іонів зовнішньої сфери і комплексного іона має дорівнювати нулю. Тому комплексний іон має заряд -2: [CuI4] 2. Комплексоутворювачем в розглянутому з'єднанні є іон міді, а лігандами - йодид-іони I - з зарядом -1. Сума ступеня окислення * x комплексообразователя і сумарного заряду всіх лігандів повинна дорівнювати заряду комплексного іона:

x +4 · (-1) = -2.

звідки x = 2, тобто ступінь окислення комплексоутворювача дорівнює +2 (іон Cu 2+).

б) З'єднання [Pd (NH3) 4 SO4] є нейтральним комплексом (заряд внутрішньої сфери дорівнює нулю, зовнішня сфера відсутня). Лігандами служать молекули аміаку, що мають нульовий заряд, і іон SO4 2-. Виходячи з рівності заряду комплексної частинки сумі ступеня окислення комплексоутворювача і зарядів всіх лігандів. отримуємо рівняння

x +4 · 0 + (- 2) = 0.

звідки визначаємо ступінь окислення паладію: x = 2 (тобто комплексообразователь - іон Pd 2+).

в) У з'єднанні [Al (H2 O) 5 Cl] Br2 у зовнішній сфері знаходяться два іона Br -. сумарний заряд яких дорівнює -2. Тоді, приймаючи до уваги, що молекула в цілому електронейтральна. отримуємо, що заряд комплексного іона дорівнює +2. Він складається з бажаного ступеня окислення * алюмінію і зарядів лігандів - п'яти нейтральних молекул води і іона Cl - - відповідно до рівняння

x +5 · 0 + (- 1) = 2.

2. Напишіть формули наступних комплексних сполук: а) тетраціанодіаммінплатінат (II) калію, б) дінітротетраакваалюмінія (III) бромід. У відповіді вкажіть заряд комплексного іона і координаційне число комплексоутворювача.

а) Згідно номенклатурі комплексних сполук. ліганди перераховані на початку назви внутрішньої сфери. Лігандами є чотири іона CN - (тетраціан про -) і дві молекули NH3 (діаммін -). Комплексоутворювачем комплексного аніона служить двозарядний іон Pt 2+ (-платінат (II)). Визначимо заряд z комплексного іона, що складається зі ступеня окислення комплексоутворювача і зарядів лігандів.

z = 2 + 4 · (-1) +2 · 0 = -2

Таким чином, внутрішня сфера являє собою аніон [Pt (CN) 4 (NH3) 2] 2. У зовнішній сфері, згідно з назвою сполуки, знаходяться іони K +. кількість яких дорівнює 2, тому що молекула повинна мати нульовий заряд. Отримуємо формулу комплексної сполуки у вигляді K2 [Pt (CN) 4 (NH3) 2]. Загальна кількість лігандів дорівнює 6. Воно визначає координаційне число комплексоутворювача.

б) лігандом комплексної сполуки є два іона NO2 - (динітрилу про -) і чотири молекули H2 O (тетрааква -), а комплексоутворювачем служить Al 3+ (алюмінію (III)). Отже, заряд комплексного катіона дорівнює

z = 3 + 2 · (-1) +4 · 0 = +1.

а формулу комплексного іона можна записати у вигляді [Al (NO2) 2 (H2 O) 4] +. Судячи з назви, у зовнішній сфері знаходяться бромід-іони Br -. кількість яких має дорівнювати 1 згідно з умовою електронейтральності молекули. Формула комплексної сполуки: [Al (NO2) 2 (H2 O) 4] Br. За кількістю лігандів (два іона NO2 - і чотири молекули води) визначаємо, що координаційне число комплексоутворювача дорівнює 6.

3. Визначте, яким стане заряд комплексного іона [Cd (CNS) 4] 2-. якщо три роданідних лиганда замінити на три молекули аміаку.

Ліганди CNS - заряджені негативно, а молекули аміаку мають нульовий заряд. Тому в результаті заміни трьох лігандів CNS - на три молекули NH3 заряд комплексного іона збільшиться на 3 та стане рівним -2 + 3 = + 1 (утворюється іон [Cd (NH3) 3 CNS] +).

4. Складіть координаційну формулу сполуки NiBr2 · 5NH3. якщо координаційне число комплексоутворювача дорівнює 6. У відповіді вкажіть заряд комплексного іона.

У координаційної формулою внутрішня сфера сполуки (комплексоутворювач і ліганди) повинна бути записана всередині квадратних дужок, а зовнішня сфера - за дужками. Комплексоутворювачем в даному випадку служить іон Ni 2+. Молекули аміаку можуть перебувати тільки в числі лігандів у внутрішній сфері, тому що вони електронейтральні. Бромід-іони Br - можуть бути лигандами або перебувати у зовнішній сфері. За умовою координаційне число нікелю дорівнює шести, тому лигандами є 5 молекул аміаку і один іон Br -. а інший бромід-іон становить зовнішню сферу комплексної сполуки [Ni (NH3) 3 Br] Br. в якому заряд комплексного іона дорівнює +1.

5. Напишіть рівняння первинної дисоціації у водному розчині комплексної солі Ca2 [Fe (CN) 6]. У відповіді вкажіть кількість які виникають позитивно заряджених іонів.

Первинна дисоціація комплексного з'єднання відбувається з утворенням іонів зовнішньої сфери і комплексних іонів:

При цьому утворюються два позитивно заряджених іона (Ca 2+).

6. Напишіть рівняння дисоціації комплексного іона [Zn (NH3) 3 CN] +. У відповіді вкажіть загальну кількість іонів і молекул, що утворюються при дисоціації.

Дисоціація комплексного іона (вторинна дисоціація) відбувається з утворенням іона комплексоутворювача (іона Zn 2+), а також лігандів (молекул NH3 і іонів CN -):

Загальна кількість часток, що утворилися (молекул і іонів) дорівнює 5.