Константы нестойкости некоторых комплексных ионов
Классификация комплексных соединений. Комплексные соединения по характеру лигандов, окружающих центральный ион, делят на следующие основные группы: 1) аммиакаты, 2) гидраты (аквасоединения и гидроксокомплексы), 3) ацидосоединения, 4) полигалогениды, 5) поликислоты, 6) циклические (хелаты). Аммиакаты. К этой группе относятся комплексные соединения, лигандами которых являются молекулы аммиака. Например:
Гидраты. Комплексные соединения, содержащие нейтральные молекулы воды как во внутренней сфере (аквасоединения), так и во внешней (кристаллогидраты), называются аквакомплексами, или гидратами:
Комплексные соединения, содержащие во внутренней сфере гидроксильные группы, относятся к гидроксокомплексам. Например, Na2[Zn(OН)4], Na3[Al(OН)6], Ацидосоединения. К ацидосоединениям относятся вещества, содержащие комплексный ион, лиганды которого – кислотные остатки (acidum – кислота). Например: К2[РtС16]; K3[Co(N02)6]; K2[HgI4]; [Co(NH3)3Cl3]. Известны ацидокомплексы смешанного типа: Na3[Fe(CN)5NO2]; Na5[Fe(CN)5SO3]. Полигалогениды. Комплексообразователями являются галогенид–ионы, а лигандами – молекулы галогенов, например K[I3]; K[I7]; K[ICl4]. Поликислоты. Минеральные кислоты, содержащие в анионе кислоты более одной молекулы ангидрида. Различают изополикислоты – H2Cr2O7, H2S2O7 и гетерополикислоты – H4[P(Mo2O7)6].
[Me(C2O4)2]2‑
Номенклатура комплексных соединений. Для составления названия комплексного соединения необходимо установить, какие ионы его формируют: комплексный катион, комплексный анион, или это соединение – неэлектролит, т.е. соединение без внешней сферы. При этом к названию лиганда–иона прибавляют суффикс "о", например:
Названия лигандов – нейтральных молекул: NНз,– аммин, Н2О – аква, NO – нитрозил, СО– корбонил. Если лигандов больше одного, то их названию предшествует соответствующее греческое числительное: 2 – ди, 3 – три, 4 – тетра, 5 – пента, 6 – гекса. Соединения с комплексным катионом. Название составляется из названия аниона в именительном падеже и названия катиона в родительном падеже. Название комплексного катиона образуют: а) число и название лиганда; б) название иона–комплексообразователя (по–русски) в родительном падеже, после которого римскими цифрами в скобках указывают его степень окисления. Например: [Ag(NH3)2]Cl – хлорид диамминсеребра (I), [Cu(NH3)4]S04 – сульфат тетраамминмеди (II). Соединения с комплексным анионом. Название составляется из названия аниона в именительном падеже и катиона – в родительном. Названия комплексных анионов составляют: а) из числа и названия лиганда; б) из корня латинского названия иона–комплексообразователя с окончанием "ат", после которого римскими цифрами в скобках указывают его степень окисления. Например: Na[Ag(CN)2] – дицианоаргентат (I) натрия, K2[PtCl6] – гексахлороплатинат (IV) калия. Соединения с комплексным катионом и комплексным анионом. В таких соединениях сначала называют анион, а затем катион. Например: [Pt(NH3)4][PtCl4] – тетрахлороплатинат (II) тетраамминплатины(П), [Co(NH3)6][Co(NO2)6] – гексанитритокобальтат (III) гексаамминкобальта (III). Соединения неэлектролиты (без внешней сферы) Называют лиганды, а затем комплексообразователь в именительном падеже. Степень окисления иона комплексообразователя не указывают. Например: [Со(NНз)з(N02)з] – тринитритотриамминкобальт, [Pt(NH3)2Cl4] – тетрахлородиамминплатина.
Контрольные вопросы. 1. Какие соединения называются комплексными? 2. Какие частицы могут быть комплексообразователями? Приведите примеры. 3. Какие частицы могут быть лигандами? Приведите примеры. 4. Какие факторы влияют на координационное число коплексообразователя? 5. Приведите примеры моно– и бидентатных лигандов. 6. Определите окислительное и координационное числа комплексообразователя в следующих комплексных ионах и соединениях:
7. Напишите уравнения следующих реакций комплексообразования в молекулярном и ионном видах:
8. Приведите примеры комплексных соединений, относящихся к следующим классам: а) аммиакаты, б) аквакомплексы, в) гидрокомплексы, г) ацидосоединения. 9. Назовите следующие комплексные соединения и определите, к какому классу они относятся: [Cu(NH3)2(CNS)2]; K4[Fe(CN)6]; [Zn(NH3)4](OH)2. 10. Напишите координационные формулы следующих комплексных соединений: а) бромид гексаамминкобальта (III), б) трифторогидроксоберрилат магния, в) тетраамминфосфатохром, г) диамминтетрахлороплатина, д) дихлородифтородицианоцирконат (IV) аммония, е) гидроксид гексаамминплатины (IV), ж) гексафторосиликат (IV) водорода. 11. Напишите выражения для констант нестойкости следующих комплексных соединений: K2[HgI4]; [Cu(NH3)4](OH)2; K2[Pt(OH)5Cl]; [PtCl4(NH3)2]. 12. Какой комплексный ион более устойчив: а) [Ag(NO2)2]– Kн = 1,8. 10‑3; в) [Ag(S2O3)2]3‑ Кн = 1. 10‑13; б) [Ag(NH3)2]+ Кн = 6,8. 10‑8; г) [Ag(СN2)2]– Кн = 1. 10‑21? 13. Вычислите концентрацию ионов серебра в 0,1 моль/л растворе соли K[Ag(CN)2], если Кн = 1. 10‑21. Ответ: 2,9. 10‑8. 14. Образуется ли осадок сульфида серебра, если к 0,1 моль/л раствору Na3[Ag(S2O3)2] прилить равный объем 0,2 н. раствора K2S? 15. Установите, в каких случаях произойдет взаимодействие между растворами указанных электролитов. Напишите уравнения в молекулярной и ионной форме, назовите комплексные соединения:
16. Какая кислота является более сильной: HCN или H[Au(CN)2]? 17. Какое основание является более сильным: а) Ni(OH)2 или [Ni(NH3)6](OH)2, б) Zn(OH)2 или [Zn(NH3)4](OH)2? 18. Комплексный ион [Zn(NH3)4]2+ имеет тетраэдрическое строение. Какие орбитали Zn2+ участвуют в образовании связи с молекулами NH3? 19. Объясните, используя метод валентных связей, почему ион [NiCl4]2‑ диамагнитен? 20. Закончите уравнения следующих реакций: а) Si + HF + HNO3 ® [SiF6]2–; NO б) Au + HCl + HNO3 ® [AuCl4]–; NO в) Ag + NH4OH + H2O2 ® [Ag(NH3)2]+ г) Au + KCN + O2 + H2O ® [Au(CN)2]–. Назовите полученные комплексные соединения и напишите для них выражения констант нестойкости.
|
Циклические комплексы (хелаты). Лиганды являются ди– или полидентатными, образуя во внутренней сфере комплекса циклы, например:
