Основская Г. | Образование и разрушение комплексных солей на примере гидроксокомплексов
| ЭКЗАМЕНЫ НЕ ЗА ГОРАМИ
ПОДГОТОВКА К ЕГЭ ПО ХИМИИ |
Дорогие читатели!
Первый номер наступившего года мы хотим отметить рождением новой рубрики в нашей газете – «Подготовка к ЕГЭ по химии».
Надеемся, что на ее страницах вы сможете рассказать о своих наработках в этой области, поделиться опытом и мыслями об организации и проведении единого государственного экзамена (ЕГЭ) в вашем регионе, написать нам о своем отношении к этой новой форме государственной (итоговой) аттестации выпускников 11-х классов.
В нашем городе ЕГЭ по химии сдают уже с 2003 г. За прошедшие пять лет накоплен определенный опыт работы. Двое моих учеников имели наивысшие по области баллы – 97 (2004) и 96 (2007). Задания уровня С выходят далеко за рамки двухчасовой школьной программы, например, составление уравнений окислительно-восстановительных реакций или уравнений реакций по разрушению комплексных солей. Найти ответы на некоторые вопросы порой не удается ни в одном учебнике или пособии.
Одно из заданий высокого уровня сложности (уровня С) проверяет знания об амфотерных свойствах веществ. Для успешного выполнения этого задания нужно знать в том числе и способы разрушения комплексных солей. В учебной литературе этому вопросу уделяется недостаточно внимания.
Амфотерные свойства имеют оксиды и гидроксиды многих металлов. Они нерастворимы в воде, но взаимодействуют и с кислотами, и со щелочами. При подготовке к ЕГЭ нужно усвоить материал о свойствах соединений цинка, бериллия, алюминия, железа и хрома. Рассмотрим эти свойства с точки зрения амфотерности.
1 Основные свойства при взаимодействии с сильными кислотами.
Например:
ZnO + 2HCl = ZnCl2 + H2O,
Zn(OH)2 + 2HCl = ZnCl2 + 2H2O,
Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O,
Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O.
2 Кислотные свойства при взаимодействии со щелочами.
1) Реакции при сплавлении:
Формулу гидроксида цинка записывают в кислотной форме – H2
Кислотная форма гидроксида алюминия – H3AlO3 (ортоалюминиевая кислота), но она неустойчива, и при нагревании отщепляется вода:
H3AlO3 H2O + HAlO2,
получается метаалюминиевая кислота. По этой причине при сплавлении соединений алюминия со щелочами получаются соли – метаалюминаты:
Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O,
Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O.
2) Реакции в растворе происходят с образованием комплексных солей:
Следует отметить, что при взаимодействии соединений алюминия со щелочами в растворе получаются разные формы комплексных солей:
Na3[Al(OH) 6] – гексагидроксоалюминат натрия;
Na[Al(H2O)2(OH)4] – тетрагидроксодиакваалюминат натрия.
Форма соли зависит от концентрации щелочи.
Соединения бериллия (ВеО и Ве(ОН)2) взаимодействуют со щелочами аналогично соединениям цинка, соединения хрома(III) и железа(III) (Cr2O3, Cr(OH)3, Fe2O3, Fe(OH)3) – аналогично соединениям алюминия, но оксиды этих металлов взаимодействуют со щелочами только при сплавлении.
При взаимодействии гидроксидов этих металлов со щелочами в растворе получаются комплексные соли с координационным числом 6.
Гидроксид хрома(III) легко растворяется в щелочах:
Гидроксид железа(III) имеет очень слабые амфотерные свойства, взаимодействует только с горячими концентрированными растворами щелочей:
3 Металлические бериллий, цинк и алюминий взаимодействуют с растворами щелочей, вытесняя из них водород:
Железо и хром с растворами щелочей не реагируют, образование солей возможно только при сплавлении с твердыми щелочами.
4 При рассмотрении способов разрушения гидроксокомплексов можно выделить несколько случаев.
1) При действии избытка сильной кислоты получаются две средних соли и вода:
Na[Al(OH)4] + 4HCl (изб.)= NaCl + AlCl3 + 4H2O,
K3[Cr(OH)6] + 6HNO3 (изб.) = 3KNO3 + Cr(NO3)3 + 6H2O.
2) При действии сильной кислоты (в недостатке) получаются средняя соль активного металла, амфотерный гидроксид и вода:Na[Al(OH)4] + HCl = NaCl + Al(OH)3 + H2O,
K3[Cr(OH)6] + 3HNO3 = 3KNO3 + Cr(OH)3 + 3H2O.
3) При действии слабой кислоты получаются кислая соль активного металла, амфотерный гидроксид и вода:
Na[Al(OH)4] + H2S = NaHS + Al(OH)3 + H2O,
K3[Cr(OH)6] + 3H2CO3 = 3KHCO3 + Cr(OH)3 + 3H2O.
4) При действии углекислого или сернистого газа получаются кислая соль активного металла и амфотерный гидроксид:
Na[Al(OH)4] + CO2
K3[Cr(OH)6]+ 3SO2 = 3KHSO3 + Cr(OH)3.
5) При действии солей, образованных сильными кислотами и катионами Fe3+, Al3+ и Cr3+, происходит взаимное усиление гидролиза, получаются два амфотерных гидроксида и соль активного металла:
3Na[Al(OH)4] + FeCl3 = 3Al(OH)3 + Fe(OH)3 + 3NaCl,
K3[Cr(OH)6] + Al(NO3)3 = Al(OH)3 + Cr(OH)3 + 3KNO3.
6) При нагревании гидроксокомплексов щелочных металлов выделяется вода:
Na[Al(OH)4] NaAlO2 + 2H2O,
K3[Cr(OH)6] KCrO2 + 2H2
O + 2KOH.5 Задания для отработки умения составлять уравнения реакций образования и разрушения гидроксокомплексов.
1) Составьте уравнения четырех возможных реакций между растворами следующих соединений: гексагидроксохромат(III) калия, хлорид алюминия, сероводород, соляная кислота.
П р и м е р р е ш е н и я
а) K3[Cr(OH)6] + AlCl3 = Cr(OH)3 +Al(OH)3 + 3KCl;
б) K3[Cr(OH)6] + 3H2S = 3KHS + Cr(OH)3 + 3H2O;
в) K3[Cr(OH)6] + 6HCl (изб.) = 3KCl + CrCl3 + 6H2O;
г) K3[Cr(OH)6] + 3HCl (нед.) = 3KCl + Cr(OH)3 + 3H2O.
2) Даны водные растворы гексагидроксохромата(III) натрия, сернистого газа, бромида железа(III), гидроксида натрия.
Напишите уравнения четырех возможных реакций между ними.
3) Напишите уравнения четырех возможных реакций между растворами гексагидроксоалюмината калия, карбоната калия, угольной кислоты, хлорида хрома(III).
4) Осуществите превращения:
5) Осуществите превращения:
Г.С.ОСНОВСКАЯ,
учитель химии средней школы № 7
(г. Великие Луки, Псковская обл.)
Комплексные соли — это… Что такое Комплексные соли?
- Комплексные соли
(хим.). — Азотнокислое серебро, образующее при взаимодействии с поваренной солью в присутствии воды осадок хлористого серебра, дает, однако, по прилитии к водному раствору хлороплатината натрия осадок хлороплатината серебра:
Na2PtCl6 + 2AgNO 3 = Ag2PtCl6 + 2NaNO3
(Иергенсен). То же самое выражают, говоря иногда, что азотнокислое серебро, служащее реактивом на хлор, не показывает его присутствия в Na2PtCl6. Синего цвета соль К3Cr(С2О4)3, получаемая кипячением двухромовокалиевой соли со щавелевокалиовой солью и щавелевой кислотой, не дает никакого осадка с хлористым кальцием («реактивом на щавелевую кислоту») и т. под. В. Оствальд («Z. ph. Ch.», 3, 596) предложил подобные соединения считать К. солями, т. е. солями сложных (комплексных) кислот (H2PtCl6, H3Cr(C2O4)3 и т. д.) и отличать от «двойных солей», тождественных по реакциям с солями, их составляющими. Такое деление едва ли основательно. Начать с того, что AgNO3 не есть реактив на хлор, а на водные растворы солей хлористого водорода, и равным образом CaCl
А. И. Г.
Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона. — С.-Пб.: Брокгауз-Ефрон. 1890—1907.
- Комплексные количества
- Комплект
Смотреть что такое «Комплексные соли» в других словарях:
Соли Туттона — (шениты) двойные комплексные соли общей формулы M2I MII (SO4)2·6h3O. В качестве металла MI могут выступать Cs, K, Nh5, Rb, Tl, в качестве металла MII Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mg, Mn, Ni, V, Zn. Название «шениты» произошло от минерала… … Википедия
Соли — Соли класс химических соединений, состоящих из катионов и анионов[1]. В роли катионов в солях могут выступать катионы металлов, ониевые катионы (катионов аммония , фосфония , гидроксония и их органические производные), комплексные катионы и … Википедия
Комплексные соединения — Цис платин одно из многих координационных соединений Комплексные соединения (лат. complexus сочетание, обхват) или координационные соединения (л … Википедия
КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ — принадлежат к многочисленному классу хим. веществ, к рые по своему эмпирическому составу представляют собой соединения нескольких простейших молекул, как напр. кристаллогидраты, аммиакаты, двойные соли и т. д., и структура к рых не может быть… … Большая медицинская энциклопедия
СОЛИ — СОЛИ, продукты замещения ионов водорода. в к тах ионами металлов; могут быть получены разными способами: 1) замещением водорода к ты металлом, напр. Zn + h3S04=ZnS04 fh3, или вытеснением в С. одного металла другим: CuS04 +Fo =FeS04 + Си; 2)… … Большая медицинская энциклопедия
СОЛИ — класс хим. соединений, в твёрдом состоянии кристаллические вещества, состоящие из катионов (см.) и анионов (см.), а в водном растворе диссоциирующие на эти (см.). С. являются продуктами полного млн. частичного замещения атомов водорода в молекуле … Большая политехническая энциклопедия
соли — продукты замещения атомов водорода кислоты на металл или групп ОН основания на кислотный остаток. При полном замещении образуются средние, или нормальные, соли (NaCl, K2SO4 и др.), при неполном замещении атомов Н кислые (напр., NaHCO3), неполном … Энциклопедический словарь
Соли — [salts] класс химических соединений; в обычных условиях кристаллические вещества, для которых типична ионная структура. Соли в растворах диссоциируются на положительно заряженные ионы катионы (в основном металлов) и отрицательно заряженн ионы… … Энциклопедический словарь по металлургии
КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ — то же, что координационные соединения. КOМПЛЕКСНЫЕ УДОБРЕНИЯ (многосторонние удобрения), содержат неск. питательных для растений хим. элементов, обычно 2 3 (соотв. двойные и тройные удобрения). наиб. распространены азотно фосфорные и азотно… … Химическая энциклопедия
Соли — класс химических соединений; кристаллические в обычных условиях вещества, для которых типична ионная структура. Согласно теории электролитической диссоциации (См. Электролитическая диссоциация), С. являются химическими соединениями,… … Большая советская энциклопедия
Кристаллогидраты и двойные соли как комплексные соединения — Знаешь как
Особенный интерес представляет возможность замещения молекул аммиака в комплексе молекулами воды. Для хрома,, например, известен следующий ряд комплексных соединений:
[Cr(NH3)6]Cl3; [Cr(NH3)5H2О]Cl3; [Cr(NH3)4(H2О)2]Cl3;
[Cr(NH3)3(H2О)3]Cl3; [Cr(NH3)2(H2О)4]Cl3; [Cr(H2О)6]Cl3
Последнее соединение этого ряда является не чем иным, как: обыкновенным кристаллогидратом хлорного хрома СrСl3 • 6Н2О. Следовательно, кристаллогидрат хлорного хрома по существу есть комплексное соединение, отщепляющее в растворе ионы [Сr(Н2О)6]•••.
Кристаллогидраты, содержащие шесть молекул воды, встречаются очень часто, например кристаллогидраты солейFeCl3, NiCl2, AlCl3 и др. Согласно координационной теории, все они имеют строение, аналогичное кристаллогидрату хлорного хрома, а именно:
[Fe(H2О)6]Cl3; [Ni(K2О)6]Cl2; [Аl(Н2О)6]Сl3
Точно так же и другие кристаллогидраты следует рассматривать как комплексные соли, хотя часть их кристаллизационной воды может находиться и во внешней сфере. Например, строение кристаллогидрата CuSO4• 5Н2О, вероятно, таково:
[Cu(H2О)4]SO4h3O
К комплексным солям очень близко примыкают так называемые двойные соли, например обыкновенные квасцы:
KAl(SО4)2•12Н2О или K2SО4•Al2(SО4)3 • 24Н2О
Подобно двойным солям, комплексные соли часто образуются из. двух простых солей и могут быть изображены формулами, аналогичными формулам двойных солей. Например:
AgCN + KCN = K[Ag(CN)2] или AgCN • KCN
Основное различие между двойными и комплексными солями заключается в том, что первые дают при диссоциации все те ионы, которые находились и в растворах простых солей, послуживших для их образования:
KAl(SО4)2 == К• + Аl••• + 2SO4»
вторые же диссоциируют с образованием комплексных ионов;
K[Ag(CN)2] = K• + [Ag(CN)2]’
Однако резкой границы между теми и другими провести невозможно. Как мы уже видели на примере солей серебра, комплексные ионы в свою очередь могут подвергаться диссоциации. В зависимости от величины диссоциации различают комплексные ионы более устойчивые и менее устойчивые. Так, например, раствор комплексной соли K4[Fe(CN)6] не дает ни одной реакции, характерной для ионов Fe•• или CN’, следовательно, диссоциация иона [Fe(CN)6]»» по уравнению
[Fe(CN)6]»» ⇄ Fe•• + 6CN’
настолько мала, что практически ее можно считать несуществую-щей. Но в растворе [Ag(NH3)2]Cl присутствие ионов серебра уже может быть обнаружено некоторыми реактивами , что указывает на несколько большую диссоциацию иона [Ag(NH3)2] по сравнению с ионами [Fe(CN)6]»». Наконец, раствор соли K[MgCl3] дает все реакции ионов магния и хлора: щелочи осаждают из этого раствора Mg(OH)2, нитрат серебра образует осадок AgCl и т. д. Очевидно, равновесие диссоциации
[MgCl3]’⇄Mg•• + 3Cl’
очень сильно сдвинуто вправо. На этом основании K[MgCl3] обычно считают двойной солью и пишут его формулу в виде
KCl • MgCl2
Таким образом, двойные соли — это те же комплексные соли, но с очень мало устойчивой внутренней координационной сферой. В растворе всякой двойной соли всегда имеются в большем или меньшем количестве комплексные ионы.
214 215 216
Вы читаете, статья на тему Кристаллогидраты и двойные соли
Соли Википедия
Со́ли — сложные вещества, состоящие из катионов металлов и анионов кислотных остатков. ИЮПАК определяет соли как химические соединения, состоящие из катионов и анионов[1]. Есть ещё одно определение: солями называют вещества, которые могут быть получены при взаимодействии кислот и оснований с выделением воды[2].
Кроме катионов металлов, в солях могут находиться катионы аммония NH4+, фосфония PH4+ и их органические производные, а также комплексные катионы и т. д. Анионами в солях выступают анионы кислотного остатка различных кислот Брёнстеда — как неорганических, так и органических, включая карбанионы и комплексные анионы[3].
М. В. Ломоносов в своих Трудах по химии и физике так описывал понятие «соль»[4][5]:
Названием солей обозначают хрупкие тела, которые растворяются в воде, причем она остается прозрачной; они не загораются, если в чистом виде подвергаются действию огня. Их виды: купорос и все другие металлические соли, квасцы, бура, винный камень, существенные соли растений, соль винного камня и поташ, летучая мочевая соль, селитра, обыкновенная соль родниковая, морская и каменная, нашатырь, английская соль и другие соли, полученные в результате химических работ.