1.1. Цель работы: познакомиться с методами получения, химическими свойствами и устойчивостью комплексных соединений.
1.2. Объекты и средства исследования: 0,5М растворы иодида калия, хлорида хрома(III), хлорида железа(III), нитрата никеля(II), нитрата висмута(III), сульфата цинка, сульфата меди(II), сульфата алюминия, сульфата железа(II), сульфата железа(III)аммония, тиоцианата аммония, гексацианоферрата(II) и феррата(III) калия, перманганата калия, 2М растворы хлористоводородной кислоты, гидроксида натрия и гидроксида аммония.
1.3. Программа работы
1.3.1.Получение и свойства аммиакатов меди, никеля, цинка.
а) К растворам солей Cu2+, Ni2+, Zn2+ добавить по каплям раствор аммиака (гидроксида аммония). Полученные осадки гидроксидов указанных металлов растворить в избытке раствора аммиака. Составить молекулярные и ионные уравнения реакций образования соединений, содержащих комплексные ионы [Cu(NH3)4]2+; [Ni(NH3)6]2+ и [Zn(NH3)4]2+.
б) К полученным растворам комплексов добавить раствор кислоты. Что при этом наблюдается? Написать уравнения реакций образования комплексных соединений в две ступени и их разрушения в кислой среде.
в) К 1 капле раствора нитрата серебра прибавить 2 капли раствора хлорида калия или натрия. К полученному осадку прибавить раствор гидроксида аммония до полного растворения осадка хлорида серебра. Написать уравнения реакций.
В пробирку с полученным раствором хлорида диамминосеребра [Ag(NH3)2]Cl прибавить по каплям разбавленной азотной кислоты (3-5 капель). Написать уравнение реакции и объяснить образование осадка при прибавлении кислоты.
1.3.2. Получение гидроксосоединений цинка, алюминия и хрома.
К растворам солей Zn2+, Al3+ и Cr3+ прибавить по каплям раствор щелочи. Образующиеся осадки гидроксидов соответствующих металлов растворить в избытке раствора щелочи. Составить молекулярные и ионные уравнения реакций образования комплексных соединений, содержащих комплексные ионы [Zn(OH)4]2-, [Al(OH)4]-, [Cr(OH)6]3- , в две ступени.
1.3.3. Получение и свойства ацидокомплексов
а) К раствору соли Bi3+ прибавить по каплям раствор иодида калия. Отметить цвет образующегося малорастворимого иодида висмута, после чего дополнительно добавить к осадку несколько капель иодида калия до полного перехода осадка в раствор. Отметить окраску раствора. Написать молекулярные и ионные уравнения реакций, учитывая, что координационное число Bi в этом случае равно четырем.
б) В пробирку внести 2-3 капли раствора нитрата ртути (II) и добавлять по каплям раствор иодида калия до образования осадка иодида ртути. Отметить цвет осадка. К осадку добавить избыток раствора иодида калия до растворения осадка. Написать уравнение реакции взаимодействия иодида ртути с избытком иодида калия (координационное число Hg 2+ равно 4). Написать уравнение диссоциации полученного комплексного иона.
в) Полученный раствор тетраиодомеркурата (II) калия K2[HgI4] разделить на две части. К одной части добавить несколько капель раствора щелочи, а к другой – сероводородной воды. Отметить наблюдения и объяснить полученные результаты.
г) Получить осадок хлорида серебра. Затем по каплям прибавлять раствор тиосульфата натрия до полного растворения осадка. Написать уравнение реакции получения дитиосульфатоаргентата натрия. (Координационное число иона Ag+ равно 2).
1.3.4. Свойства аквакомплексов
Поместить в тигель 1-2 микрошпателя медного купороса. Слабо прокалить содержимое тигля. Обратить внимание на изменение цвета кристаллов. После того, как тигель остынет, добавить 1-2 капли воды, отметить изменение окраски раствора. Написать уравнение реакций.
В пробирку поместить 1-2 микрошпателя кристаллогидрата хлорида кобальта (II) CoCl2· 6H2O, осторожно нагреть. Наблюдать изменение цвета, соответствующее реакции отщепления воды.
2[Co(H2O)6]Cl2 « Co[CoCl4] + 12 H2O
1-2 микрошпателя гексагидрата хлорида кобальта (III) растворить в воде и отметить цвет раствора. Прокипятить раствор до изменения цвета.
Составить уравнения происходящих процессов согласно схеме:
[Cr(H2O)6]Cl3 ® [Cr(H2O)5Cl]Cl2 ® [Cr(H2O)4Cl2]Cl
Охладить пробирку и прибавить несколько капель раствора NaOH. Записать наблюдения. Составить уравнение реакции.
1.3.5. Обменные реакции комплексных соединений
1.3.5.1. а). К 3-4 каплям свежеприготовленного раствора соли железа (II) добавить столько же капель раствора гексацианоферрата (III) калия – K3[Fe(CN)6] (красной кровяной соли).
Содержимое пробирки разбавить дистиллированной водой. Какой цвет имеет образовавшийся осадок и как это соединение называется? Написать уравнение проведенной реакции в молекулярной и ионной формах.
1.3.5.2..б). К 3-4 каплям раствора соли железа (III) прилить столько же капель раствора гексацианоферрата (II) калия К4[Fe(CN)6] (желтой кровяной соли). Содержимое пробирки разбавить дистиллированной водой. Какой цвет имеет образовавшийся осадок и как это соединение называется? Написать уравнение проведенной реакции в молекулярной и ионной формах.
Реактивами на какие ионы могут служить ионы [Fe(CN)6]3- и
[Fe(CN)6]4-?
1.3.6. Окислительно-восстановительные реакции комплексных соединений.
К 5 каплям раствора перманганата калия прилить столько же капель
2М раствора серной кислоты и 5-6 капель раствора гексацианоферрата (II) калия. Раствор перманганата обесцвечивается и образуется комплексное соединение K3[Fe(CN)6] - гексацианоферрат (III) калия. Написать уравнение проведенной реакции в молекулярной и электронно-ионной формах.
1.3.7. Изучение свойств двойной и комплексной соли
Взять 5 пробирок. В три пробирки налить по 3 капли раствора железоаммонийных квасцов NH4Fe(SO4)2´12H2O, а в две оставшиеся пробирки - по 3 капли раствора гексацианоферрата (III) калия (красной кровяной соли).
Затем в первую пробирку прибавить 2 капли раствора тиоцианата аммония – NH4 SCN, во вторую - 2 капли раствора хлорида бария, в третью - 2-3 капли раствора щелочи (нагрейте до появления запаха аммиака), в четвертую - 2-3 капли раствора щелочи и в пятую - 2 капли раствора тиоцианата аммония.
Сопоставить результаты опытов в первых трех пробирках с результатами опытов в двух других. На какие ионы диссоциируют в водном растворе железоаммонийные квасцы и гексацианоферрат (III) калия? Написать уравнения диссоциации солей и уравнения реакций.