Общая химия. Учебное пособие

Главная  ->  Образование  ->  Учебные материалы  ->  Пособие "Общая химия"

Электронный читальный зал Поиск по сайту:

5.5  РЕШЕНИЕ ТИПОВЫХ ЗАДАЧ ПО ТЕМЕ “КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ”
(для нехимических специальностей)

1. Определите, чему равен заряд комплексного иона и степень окисления комплексообразователя в следующих соединениях:  а) Mg[CuI4],  б) [Pd(NH3)4]SO4,  в) [Al(H2O)5Cl]Br2.

Решение.

а) В соединении Mg[CuI4] во внешней сфере находится двухзарядный катион Mg2+. Суммарный заряд ионов внешней сферы и комплексного иона должен быть равен нулю. Поэтому комплексный ион имеет заряд –2: [CuI4]2–. Комплексообразователем в рассматриваемом соединении является ион меди, а лигандамииодид-ионы I с зарядом –1. Сумма степени окисления * x комплексообразователя и суммарного заряда всех лигандов должна равняться заряду комплексного иона: 

x+4·(–1)= –2 ,

откуда x=2, т.е. степень окисления комплексообразователя равна +2 (ион Cu2+).

Ответ:  –2, +2.

б) Соединение [Pd(NH3)4SO4] является нейтральным комплексом (заряд внутренней сферы равен нулю, внешняя сфера отсутствует). Лигандами служат молекулы аммиака, имеющие нулевой заряд, и ион SO42–. Исходя из равенства заряда комплексной частицы сумме степени окисления комплексообразователя и зарядов всех лигандов, получаем уравнение

x+4·0+(–2)=0 ,

откуда определяем степень окисления палладия:  x=2 (т.е. комплексообразователь – ион Pd2+).

Ответ:  0, +2.

в) В соединении [Al(H2O)5Cl]Br2 во внешней сфере находятся два иона Br, суммарный заряд которых равен –2. Тогда, принимая во внимание, что молекула в целом электронейтральна, получаем, что заряд комплексного иона равен +2. Он складывается из искомой степени окисления * алюминия и зарядов лигандов – пяти нейтральных молекул воды и иона Cl – в соответствии с уравнением

x+5·0+(–1)=2 ,

откуда x=3.

Ответ:  +2, +3.

2. Напишите формулы следующих комплексных соединений:  а) тетрацианодиамминплатинат (II) калия,  б) динитротетраакваалюминия (III) бромид. В ответе укажите заряд комплексного иона и координационное число комплексообразователя.

Решение.

а) Согласно номенклатуре комплексных соединений, лиганды перечислены в начале названия внутренней сферы. Лигандами являются четыре иона CN (тетрациано-) и две молекулы NH3 (диаммин-). Комплексообразователем комплексного аниона служит двухзарядный ион Pt2+ (-платинат(II)). Определим заряд z комплексного иона, складывающийся из степени окисления комплексообразователя и зарядов лигандов:

z = 2+4·(–1)+2·0 = –2

Таким образом, внутренняя сфера представляет собой анион [Pt(CN)4(NH3)2]2–. Во внешней сфере, согласно названию соединения, находятся ионы K+, количество которых равно 2, т.к. молекула должна иметь нулевой заряд. Получаем формулу комплексного соединения в виде K2[Pt(CN)4(NH3)2]. Общее количество лигандов равно 6. Оно определяет координационное число комплексообразователя.

Ответ:  –2; 6.

б) Лигандами комплексного соединения являются два иона NO2 (динитро-) и четыре молекулы H2O (тетрааква-), а комплексообразователем служит Al3+ (алюминия(III)). Следовательно, заряд комплексного катиона равен

z = 3+2·(–1)+4·0 = +1 ,

а формулу комплексного иона можно записать в виде [Al(NO2)2(H2O)4]+. Судя по названию, во внешней сфере находятся бромид-ионы Br, количество которых должно быть равно 1 согласно условию электронейтральности молекулы. Формула комплексного соединения:  [Al(NO2)2(H2O)4]Br. По количеству лигандов (два иона NO2 и четыре молекулы воды) определяем, что координационное число комплексообразователя равно 6.

Ответ:  +1; 6.

3. Определите, каким станет заряд комплексного иона [Cd(CNS)4]2–, если три роданидных лиганда заменить на три молекулы аммиака.

Решение.

Лиганды CNS заряжены отрицательно, а молекулы аммиака имеют нулевой заряд. Поэтому в результате замены трех лигандов CNS на три молекулы NH3 заряд комплексного иона увеличится на 3 и станет равным –2+3=+1 (образуется ион [Cd(NH3)3CNS]+).

Ответ:  +1.

4. Составьте координационную формулу соединения NiBr2·5NH3, если координационное число комплексообразователя равно 6. В ответе укажите заряд комплексного иона.

Решение.

В координационной формуле внутренняя сфера соединения (комплексообразователь и лиганды) должна быть записана внутри квадратных скобок, а внешняя сфера – за скобками. Комплексообразователем в данном случае служит ион Ni2+. Молекулы аммиака могут находиться только в числе лигандов во внутренней сфере, т.к. они электронейтральны. Бромид-ионы Br могут быть лигандами или находиться во внешней сфере. По условию координационное число никеля равно шести, поэтому лигандами являются 5 молекул аммиака и один ион Br, а другой бромид-ион составляет внешнюю сферу комплексного соединения [Ni(NH3)3Br]Br, в котором заряд комплексного иона равен +1.

Ответ:  +1.

5. Напишите уравнение первичной диссоциации в водном растворе комплексной соли Ca2[Fe(CN)6]. В ответе укажите количество образующихся положительно заряженных ионов.

Решение.

Первичная диссоциация комплексного соединения происходит с образованием ионов внешней сферы и комплексных ионов:

Ca2[Fe(CN)6 2Ca2+ + [Fe(CN)6]4–

При этом образуются два положительно заряженных иона (Ca2+).

Ответ:  2.

6. Напишите уравнение диссоциации комплексного иона [Zn(NH3)3CN]+. В ответе укажите общее количество ионов и молекул, образующихся при диссоциации.

Решение.

Диссоциация комплексного иона (вторичная диссоциация) происходит с образованием иона комплексообразователя (иона Zn2+), а также лигандов (молекул NH3 и ионов CN):

[Zn(NH3)3CN]+  Zn2+ + 3NH3 + CN .

Общее количество образовавшихся частиц (молекул и ионов) равно 5.

Ответ:  5.

К следующему разделу

К оглавлению


©  А.И. Хлебников, И.Н. Аржанова, О.А. Напилкова

 


 

  

Рейтинг@Mail.ru