Химия. Примеры решения задач контрольной работы

valinurovsmafiaclub.ru gaminatorslots играть бесплатно

Комплексные соединения

 Примеры решений задач

Пример 1. Вычислите заряды комплексных ионов , образованных платиной (IV): 1) [0,63]; 2) []; 3) []. Назовите эти соединения.

 Решение. Степень окисления атома платины (комплексообразователя) равна +4, заряд молекулы аммиака (лиганда) равен нулю, а заряд хлорид-аниона (другого лиганда) равен -1; в итоге в соединении 1) - пентахлорамминплатине (IV) ([]) - суммарный заряд составляет +4 + (-5) = -1.

Аналогичным образом находим заряды других комплексов:

 2) в тетрахлордиамминплатине (IV) ([]) +4 + (-4) = 0,

 3) в дихлортетраамминплатине (IV) ([]) +4 + (-2) = +2.

 В первом случае внешняя сфера содержит катионы, во втором – соединение является неэлектролитом, а в третьем – внешнюю сферу содержит анионы.

 Пример 2. В результате приливания раствора  к раствору тиосульфата калия   образуется комплексная соль . Составьте уравнение реакции и укажите причину её протекания.

 Решение: Учтём, что прочность аммиачных комплексов значительно ниже, чем тиосульфатных: это видно из сравнения соответствующих констант нестойкости (см. табл. 3 Приложения). Реакция всегда протекает в направлении образования более прочного комплексного иона. В рассматриваемом случае уравнение реакции в молекулярной форме имеет следующий вид:

,

В полной ионно-молекулярной форме это уравнение записывается так:

.

Принимая во внимание, что ионы  и  практически не изменяют своей концентрации в растворе, окончательно имеем:

.

Пример 3. Константа нестойкости иона  составляет . Вычислить концентрацию ионов серебра в 0,05 M растворе , содержащем, кроме того, 0,01 моль/л .

Решение. Вторичная диссоциация комплексного иона протекает по уравнению:

.

В присутствии избытка ионов , создаваемого в результате диссоциации (которую можно считать полной), это равновесие смещено влево настолько, что количеством ионов , образующихся при вторичной диссоциации, можно пренебречь. Тогда моль/л. По той же причине равновесная концентрация ионов  может быть приравнена к общей концентрации комплексной соли (0,05 моль/л).

По условию задачи:

В итоге определим концентрацию ионов :

Пример 4. Растворы простых солей кадмия образуют с щелочами осадок гидроксида кадмия , а с сероводородом – осадок сульфида кадмия CdS. Чем объяснить, что при добавлении щёлочи к 0,05 M раствору , содержащему 0,1 моль/л KCN, осадок не образуется, тогда как при пропускании через этот раствор сероводорода выпадает осадок CdS ? Константу нестойкости иона принять равной

Решение. Из условий образования осадков  и CdS следует:

,

  .

Учтём, что в растворе комплексной соли концентрацию ионов можно аппроксимировать уравнением (см. пример 3):

Концентрация ионов , достаточная для осаждения гидроксида кадмия, может быть определена из неравенства:

.

Следовательно, в рассматриваемой системе при концентрациях ионов   меньших, чем 1 , равновесие  смещено в сторону образования комплексного иона.

  Условие образования осадка сульфида кадмия из заданного раствора тетрацианокадмата калия отражает неравенство:

Таким образом, даже при малых концентрациях сульфид-иона равновесие   практически полностью смещено в сторону образования сульфида кадмия.

Контрольные задания

302. В чем заключается различие между комплексными и двойными солями с точки зрения ионной теории? Составьте уравнения диссоциации на ионы перечисленных ниже комплексных и двойных солей: Na3[Co(NO2)6]; [Cr(H2O)4Cl2]Cl; KCr(SO4)2; KMgCl3. Назовите комплексные соли, укажите валентность и координационное число их комплексообразователей. При добавлении к каким из указанных солей раствора щелочи выпадет осадок гидроксида металла?

303. Составьте уравнение реакции в молекулярной и ионной формах, которые соответствуют следующим схемам:

 а) K2[HgCl4]K2[HgI4];

 б) K[Ag(NO2)2][Ag(NH3)2]NO2.

Укажите, какие комплексные ионы в указанных схемах, исходные или конечные, характеризуются меньшими по величине константами нестойкости. Почему?

304. На комплексные соединения CoCl2·6NH3 и CoCl2·5NH3 подействовали раствором AgNO3. На полмоля одного соединения для осаждения хлора пошло полтора моля , а на полмоля второго – 1 моль AgNO3. Укажите координационные формулы этих соединений и определите заряды комплексных ионов.

305. Составьте молекулярное уравнение реакции, протекающей по схеме:

[Fe(CN)6]4- + MnO4- + 8 H+[Fe(CN)6]3- + Mn2+ + 4H2O.

Определите степени окисления комплексообразователей и напишите выражения констант нестойкости комплексных анионов.

306. Вычислите концентрацию катионов серебра в 0,1 М растворе соли [Ag(NH3)2]Cl. Назовите это соединение.

Ответ: 2,1· моль/л.

307. Из сочетаний частиц Zn2+, NH3, CN- и Na+ можно составить 5 координационных формул комплексных соединений цинка. Укажите формулы данных соединений, если координационное число цинка равно четырем. Назовите эти соединения и запишите уравнения их диссоциации на ионы.

308. Рассмотрите следующую реакцию:

2[Co(H2O)6)]Cl2 + 2NH4Cl + 10 NH3 + H2O2 ® 2[Co(NH3)6]Cl3 + 14 H2O,

катализатором которой является древесный уголь. Какую степень окисления имеет атом кобальта в комплексных соединениях [Co(H2O)6)]Cl2 и [Co(NH3)6]Cl3 ? Какую роль играет пероксид водорода? В отсутствии катализатора продукты включают Co(NH3)5Cl3 и Co(NH3)5(H2O)Cl3; определите, какие комплексные ионы содержатся в этих соединениях.

309. Составьте уравнения диссоциации на ионы комплексных солей:

Cr(NH3)5Сl3; Cr(NH3)4(H2O)Cl3; Co(NH3)5(NO2)3; KСo(NH3)2(NO2)4,

заключив формулы комплексных ионов в квадратные скобки и имея в виду, что координационное число как хрома, так и кобальта равно шести.

310. Вычислите концентрацию ионов Cu2+ в растворе, полученном в результате реакции [Cu(NH3)2]2+ + 2 NH3[Cu(NH3)4]2+ при добавлении 0,1 моля [Cu(NH3)2]2+ к 1,0 молю NH3 с последующим разбавлением этой смеси водой до объема в 1 л.

Ответ: 5,13·моль/л.

 311. Укажите возможные продукты следующих реакций, уравненных в левой части приведенных схем:

а) [Cr(H2O)6]Cl3 + 6KNСS

б) [Ni(H2O)6]2+ + 2C2O42-  

в) Zn(CN)2 + 2KCN

г) [Fe(H2O)6] 2+ + 2NH3

д) [Fe(H2O)5(OH)] 2+ + НNO3

312. Выпадет ли осадок Co(OH)3 , если к 0,1 н. раствору [Co(NH3)6]Cl3 прилить равный объем 2,0 М раствора NaOH? Кнест =6,2×10-36, произведение растворимости [Co(OH)3 ] = 4×10-32.

313. Укажите координационное число и степень окисления центрального атома металла в каждом из следующих координационных соединений : а) K2[FeCl4]; б) K3[FeCl6]; в) Na3[Cr(C2O4)3]; г) [Pt(NH3)4Cl2]Cl2; д) [Cr(H2O)5Cl]Cl2. Напишите соответствующие им выражения констант нестойкости комплексных ионов.

314. Укажите названия соединений, определите степень окисления комплексообразователя: а) [Cr(NH3)6]Cl3; б) [Cu(NH3)4]SO4; в) K4[Fe(CN)6]; г) Na2[Be(OH)4];
д) [Co(NH3)3Cl3]; е) K[Pt(NH3)Cl3]. Составьте уравнения электролитической диссоциации перечисленных веществ и запишите соответствующие им выражения констант нестойкости комплексных ионов.

315. Напишите формулы комплексных соединений по указанным названиям: а) гидроксид тетрааммин меди (II), б) хлорид хлородиаммин цинка (II), в) бромид бис (этилендиамин) никеля (II), г) трис (этилендиамин) кобальта (III). Составьте уравнение реакции между растворами KNO2 и Pt(NO2)2 в молекулярной и ионно-молекулярной формах. Назовите образуемое комплексное соединение.

316. Пользуясь таблицей констант нестойкости (см. табл.3 Приложений), определите, в каких случаях произойдет взаимодействие между растворами электролитов. Укажите для этих случаев молекулярные и ионные формы уравнений:

 а) K2[HgBr4] +KCN;

  б) Na3[Ag(S2O3)2] + KCN;

 в) [Cu(NH3)4](NO3)2 +KCN;

 г) K[Ag(NO2)2] + NH4OH;

 д) [Ni(NH3)4]Cl2 + NaCN.

317. Приведите схемы диссоциации и выражения констант нестойкости следующих комплексных ионов: а) [Fe(CN)6]3-; б) [Fe(CN)6]4-; в) [Ag(NH3)2]+; г) [Ag(NH3)(H2O)]+;
д) [Cr(H2O)6]3+. Определите степени окисления указанных комплексообразователей.

318.Эмпирическая формула соли CrCl3×5 H2O. Исходя из того, что координационное число хрома равно шести, определите, какой объем 1 н. раствора AgNO3 понадобится для осаждения внешнесферно связанного хлора, содержащегося в 300мл 0,1 М раствора комплексной соли. При вычислениях считать, что вся вода, входящая в состав соли, связана внутрисферно.

Ответ: 60 мл.

319. При взаимодействии раствора [Cu(NH3)4]Cl2 c раствором KCN образуется соль K2[Cu(CN)4]. Составьте уравнение реакции и объясните причину её протекания.

320. Определите величину и знак заряда перечисленных ниже комплексных ионов:

[Cr(H2O)4Cl2]; [Pt(NH3)3Cl3]; [Ag(CN)2]; [Co(NO2)6]; [Cr(NH3)5Cl]; [PtCl6],

имея в виду, что комплексообразователями являются катионы Cr,3+Pt,4+ Ag+, Co3+. Приведите названия комплексных соединений.

321. Бромид кобальта образует с аммиаком следующие соединения: 

CoBr3×6NH3;  CoBr3×5NH3×H2O; CoBr3×5NH3;  CoBr3×4NH3.

Действие раствора AgNO3 приводит к практически полному осаждению всего брома из первых двух соединений, около 2/3 брома из третьего соединения и около 1/3 брома из четвертого. Определите координационное число атома кобальта. Изобразите строение указанных комплексных соединений и составьте уравнения реакций их с нитратом серебра в молекулярной и ионной формах.

Химия. Примеры решения задач контрольной работы