Химия. Примеры решения задач контрольной работы

Редукторы http://vsepodarkivam.ru/

Начертательная геометрия
Инженерная графика
Машиностроительное черчение
Химия
Современная теория строения атомов и молекул
Закон эквивалентов
Рассчитайте мольную массу
ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ
ЭНЕРГЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ
ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ
СВОЙСТВА РАСТВОРОВ
ИОННЫЕ РЕАКЦИИ ОБМЕНА
ГИДРОЛИЗ СОЛЕЙ
Окислительно-восстановительные реакции
ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ
ЭЛЕКТРОЛИЗ
КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ
Полимеры
ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ
КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ
Пример решения задачи № 2
Гидромеханические методы
Теплопередача
Расчет коэффициента теплопередачи
Классы неорганических соединений
Элементы химической термодинамики
Электролитическая диссоциация
Электролитическая диссоциация
Дисперсные системы
Растворы неэлектролитов
Степень окисления
Электрохимические процессы

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