![]() |
Общая
химия.
Учебное
пособие
|
![]() |
5.5
РЕШЕНИЕ ТИПОВЫХ ЗАДАЧ ПО ТЕМЕ “КОМПЛЕКСНЫЕ
СОЕДИНЕНИЯ” 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 лигандами
– иодид-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] 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]+ Общее количество образовавшихся
частиц (молекул и
ионов) равно 5.
©
А.И. Хлебников, И.Н. Аржанова, О.А. Напилкова
|