Комплексные соли примеры: Урок №13 (часть 2). Комплексные соединения – Классификация солей — урок. Химия, 8–9 класс.

Комплексная соль Википедия

Цис-платин — одно из многих координационных соединений

Комплексные соединения (лат. complexus — сочетание, обхват) или координационные соединения (лат. co — «вместе» и ordinatio — «упорядочение») — это соединения (нейтральные молекулы или ионы), которые образуются в результате присоединения к данному иону (или атому), называемому комплексообразователем, нейтральных молекул или других ионов, называемых лигандами. Теория комплексных соединений (координационная теория) была предложена в 1893 г. А. Вернером.

Комплексные соединения, имеющие внешнюю сферу, в водном растворе полностью диссоцируют на комплексный малодиссоциирующий катион или анион. Комплексные соединения без внешней сферы в воде нерастворимы (например, карбонилы металлов).

Комплексные соединения разнообразны и многочисленны.

Основные термины[ | ]

Комплексное соединение — химическое вещество, в состав которого входят комплексные частицы. В настоящее время строгого определения понятия «комплексная частица» нет. Обычно используется следующее определение.

Комплексная(координационная) частица — сложная частица, способная к самостоятельному существованию в кристалле или растворе, образованная из других, более простых частиц, также способных к самостоятельному существованию. Иногда комплексными частицами называют сложные химические частицы, все или часть связей в которых образованы по донорно-акцепторному механизму.

Комплексообразователь — центральный атом комплексной частицы. Обычно комплексообразователь — атом элемента, образующего металл, но это может быть и атом кислорода, азота, серы, иода и других элементов, образующих неметаллы. Комплексообразователь обычно положительно заряжен и в таком случае именуется в современной научной литературе металлоцентром; заряд комплексообразователя может быть также отрицательным или равным нулю.

Лиганды (Адденды) — атомы или изолированные группы атомов, располагающиеся вокруг комплексообразователя. Лигандами могут быть частицы, до образования комплексного соединения представлявшие собой молекулы (H2O, CO, NH3 и др.), анионы (OH, Cl, PO4

3− и др.), а также катион водорода H+.

Внутренняя сфера комплексного соединения — центральный атом со связанными с ним лигандами, то есть, собственно, комплексная частица.

Внешняя сфера комплексного соединения — остальные частицы, связанные с комплексной частицей ионной или межмолекулярными связями, включая водородные.

Дентатность лиганда определяется числом координационных мест, занимаемых лигандом в координационной сфере комплексообразователя. Различают монодентатные (унидентатные) лиганды, связанные с центральным атомом через один из своих атомов, то есть одной ковалентной связью, бидентатные (связанные с центральным атомом через два своих атома, то есть, двумя связями), три- , тетрадентатные и т. д.

Координационный полиэдр — воображаемый молекулярный многогранник, в центре которого расположен атом-комплексообразователь, а в вершинах — частицы лигандов, непосредственно связанные с центральным атомом.

Координационное число (КЧ) — число связей, образуемых центральным атомом с лигандами. Для комплексных соединений с монодентантными лигандами КЧ равно числу лигандов, а в случае полидентантных лигандов — числу таких ли

Комплексные соли | Комплексные соли

Комплексные ионы, соединяясь с другими ионами, обра­зуют комплексные соли, например, K4[Fe(CN)6], [Ag(NH3)2]Cl, K2[PtCl6] и др. В комплексных солях мы различаем внешнюю и внутреннюю сферы. Лиганды вместе с комплексообразователем образуют внутреннюю координационную сферу соединения.

Остальные ионы находятся на более далеком расстоянии от центрального иона, они связаны с комплексным ионом ионогенно « образуют внешнюю координационную сферу. Так, в со­ли [Cu(NH3)4]S04 ион [Cu(NH3)4]2+ образует внутрен­нюю координационную сферу, a SOJ” — внешнюю. Сим­волы элементов, входящих во внутреннюю координа­ционную сферу, заключают в квадратные скобки.

Комплексные соли в водных растворах диссоциируют на ионы:

K4[Fe(CN),] =f=fc 4K++[Fe(CN)e]*-.

При этом состав комплексного иона остается без из­менений. Так же проходит диссоциация всех комплекс­ных солей:

[Cu(NH3)4]S04 [Cu(NH

3)4]a+ + SO!-,

K,[HgI4]        2K+ + [HgI4]a-.

Комплексные ионы бывают прочные и непрочные. Прочный комплекс в водных растворах не обнаруживает реакций, характерных для составляющих его ионов. На­пример, соль Кг(Р1:С1б] диссоциирует на ионы К+ и [PtCl6]2-. Реакций, характерных для Pt4+ и С1_, рас­твор этой соли не дает. Непрочные комплексы в большей или меньшей степени распадаются на ионы и обнаружи­вают характерные для соответствующих ионов реакции.

Однако даже самые прочные комплексы в очень ма­лой степени подвергаются диссоциации. Мерой устойчи­вости комплексного иона служит константа его диссо­циации, которая называется константой нестойкости и обозначается К*.

Для диссоциации комплексного иона: [Ag(CN)a]”        Ag+ + 2CN-

выражение константы нестойкости имеет вид:

[Ag+] [CN-]» л« ~ , [Ag(CN)7J •

Сравнивая константы нестойкости комплексных ионов, мы можем сравнивать их устойчивость.

Двойные соли также можно отнести к комплекс­ным солям с непрочными комплексными ионами. Так, двойную соль KAI(S04)2 можно рассматривать как комплексную соль, содержащую ион [A1(S0

4)2]~. Этот ион непрочен и в водном растворе полностью распадает­ся на ионы А13+ и S04“, поэтому в водном растворе двой­ные соли распадаются на составные части:

KAl(S04)a т—^IK-|– + A13+ + 2SO;-, но в твердом состоянии они построены аналогично комп­лексным соединениям.

Кристаллогидраты мы тоже можем считать комплекс­ными солями, где лигандами являются молекулы воды. Например, кристаллогидрат NiCl2-6H20 мы можем рас­сматривать как комплексную соль следующего строения:

[№(Н20)б]СЬ.

Ионообменные реакции с участием комплексных со­лей проходят так же, как с любыми другими солями. Например:

3FeS04 + 2K8[Fe(CN)„] = Fes[Fe(CN)e]2 + 3KaS04.

Иногда происходит неполный обмен, в результате обра­зуются двойные соли:

Na3[Co(NOa)„] + 2КХ1 = KaNa[Co(NOa)e] + 2NaCl.

Что такое комплексные соли 🚩 как определить координационное число комплексообразователя 🚩 Естественные науки

Как образуются двойные и комплексные соли

Двойные и комплексные соли образуются путем соединения нейтральных молекул разных веществ друг с другом. Эти классы отличаются между собой характером диссоциации в водных растворах: если двойные соли диссоциируют одноступенчато на катионы обоих металлов (или катион аммония) и анионы кислотных остатков, то при диссоциации комплексных солей образуются комплексные ионы, проявляющие высокую устойчивость в водной среде. Примеры диссоциации комплексов:

[Cu(Nh4)4]SO4=[Cu(Nh4)4](2+)+SO4(2-),

K3[Fe(CN)6]=3K(+)+[Fe(CN)6](3-).

Комплексные соли являются слабыми электролитами, поэтому диссоциируют в водных растворах обратимо. Идет как прямая, так и обратная реакция.

Теория комплексных соединений

Теорию комплексных соединений создал швейцарский химик А. Вернер. Согласно этой теории, в центре молекулы находится ион-комплексообразователь (ион металла), вокруг которого сориентированы ионы противоположного знака или нейтральные молекулы, называемые лигандами, или аддендами.

Чаще всего в роли центральных ионов-комплексообразователей выступают d-элементы.

Лигандами гидроксокомплексов являются гидроксид-ионы OH-, ацидокомплексов – анионы кислотных остатков (NO2-, CN-, Cl-, Br- и др.), аммиакатов и аквокомплексов – нейтральные молекулы аммиака и воды. Например: Na2[Zn(OH)4], K4[Fe(CN)6], [Ag(Nh4)2]Cl, [Al(h3O)6]Cl3.

Ион-комплексообразователь вместе с лигандами образует внутреннюю сферу комплексного соединения, обозначаемую квадратными скобками. Число лигандов вокруг центрального иона – это координационное число. Заряд комплексного иона складывается из зарядов иона-комплексообразователя и лигандов.

Заряд комплексного иона равен заряду комплексообразователя, если лигандами выступают нейтральные молекулы (например, аммиака или воды).

Ионы за квадратными скобками образуют внешнюю сферу комплекса. В зависимости от заряда внутренней сферы они могут быть катионами или анинами.

Какую роль играют комплексные соединения в жизни растений и животных

Комплексные соединения выполняют специфические обменные функции в живых организмах. Они необходимы для процессов фотосинтеза, дыхания, окисления и ферментативного катализа. Так, хлорофилл в клетках зеленых растений – это комплексное соединение магния, гемоглобин животных – комплекс железа. Витамин B12 представляет собой комплексное соединение кобальта.

Комплексные соединения. Двойные соли | Задачи 319; 318; 319

 

Задание 316
Напишите уравнения диссоциации солей К3[Fe(CN)6] и NH4Fe(SO4)2 в водном растворе. К каждой из них прилили раствор щелочи. В каком случае выпадает осадок гидроксида железа (III)? Напишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций. Какие комплексные соединения называют двойными солями?
Решение:
1. Уравнения диссоциации комплексных солей:

К3[Fe(CN)6] ⇔ 3К+ + [Fe(CN)6]3-;
NH4Fe(SO4)2 ⇔ NH4+ + Fe3+ + 2SO42-

2. При приливании к растворам данных солей раствора щёлочи выпадает осадок в случае с NH4Fe(SO4)2, образуется нерастворимое основание Fe(OH)3:

Молекулярное уравнение реакции:

NH4Fe(SO4)2 + 4КОН  Fe(OH)3 + NH3 ⇔ + 2K2SO4 + H2O

Ионно-молекулярное уравнение реакции:

NH4+ + Fe3+ + 4ОН- ⇔ Fe(OH)3 + NH3 + H2O

3. Двойными солями называются комплексные соединения с малоустойчивой внутренней сферой, которая в водных растворах легко разрушается, т.е. ионизирует. Например, комплексное соединение NH4[Fe(SO4)2] в водных растворах диссоциирует по схеме сильного электролита:

Nh5[Fe(SO4)2]   ⇔  NH4+ + [Fe(SO4)2]-

Имеет место равновесие по схеме:

[Fe(SO4)2]- ⇔  Fe3+ + 2SO42-

Это равновесие настолько смещено вправо, что в разбавленных растворах практически нет комплексных ионов, получим:

NH4[Fe(SO4)2]   ⇔ NH4+ + Fe3+ + 2SO42-;

или 

NH4Fe(SO4)2 ⇔ NH4+ + Fe3+ + 2SO42-

Обозначают двойные соли следующим образом: NH4Fe(SO4)2 или (NH4)2SO.  Fe2(SO4)3


Задание 318
Хлорид серебра растворяется в растворах аммиака и тиосульфата натрия. Дайте этому объяснение и напишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения соответствующих реакций. 
Решение:
Хлорид серебра растворяется в растворах аммиака и тиосульфата натрия, потому что при этом образуются растворимые комплексные соединения:
Молекулярные уравнения реакций:

а) AgCl + 2NH3 = [Ag(NH3)2]Cl;
б) AgCl + 2Na2S2O3 = Na3[Ag(S2O3)2] + NaCl

Ионно-молекулярные уравнения реакций:

а) AgCl + 2NH3 = [Ag(NH3)2] + Cl-;
б) AgCl + 2S2O32- =  [Ag(S2O3)2]3- + Cl-


 Задание 319
Какие комплексные соединения называют двойными солями? Напишите уравнения диссоциации солей К4[Fe(CN)6]  и (NH4)2Fe(SO4)2 в водном растворе. В каком случае выпадает осадок гидроксида железа (II). если к каждой из них прилить раствор ще-лочи? Напишите молекулярное и ионно-молекулярное уравнения реакции.

Решение:

1. Уравнения диссоциации комплексных солей:

К4[Fe(CN)6] ⇔ 4К+ + [Fe(CN)6]3-;
(NH4)2Fe(SO4)2 ⇔ 2NH4+ + Fe2+ + 2SO42-

 

2. При приливании к растворам данных солей раствора щёлочи выпадает осадок в случае с (NH4)2Fe(SO4)2, образуется нерастворимое основание Fe(OH)2:

Молекулярное уравнение реакции:

(NH4)2Fe(SO4)2 + 4КОН ⇔ Fe(OH)2 ↓  + 2NH3↑ + 2K2SO4 + 2H2O

Ионно-молекулярное уравнение реакции:

NH4+ + Fe3+ + 4ОН-  Fe(OH)3↓ + NH3↑ + H2O

3. Двойными солями называются комплексные соединения с малоустойчивой внутренней сферой, которая в водных растворах легко разрушается, т. е. ионизирует. Например, комплексное соединение (NH4)2[Fe(SO4)2] в водных растворах диссоциирует по схеме сильно-го электролита:

(NH4)2[Fe(SO4)2]  ⇔ 2NH4+ + [Fe(SO4)2]2-

Имеет место равновесие по схеме:

[Fe(SO4)2]2- ⇔ Fe2+ + 2SO42-

Это равновесие настолько смещено вправо, что в разбавленных растворах практически нет комплексных ионов, получим:

(NH4)2[Fe(SO4)2]  ⇔ 2NH4+  + Fe2+ + 2SO42-;

или 

(NH4)2Fe(SO4)2   2NH4+  + Fe2+ + 2SO42-;

Обозначают двойные соли следующим образом: (Nh5)2Fe(SO4)2  или (NH4)2SOFeSO4.


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *