Опыт 5. Ступенчатое образование комплексных ионов
2-3 мл раствора сульфата меди (CuSO4) поместить в пробирку и добавить 3-5 капель серной кислоты (H2SO4). Затем, приливая небольшими порциями насыщенный раствор бромида натрия (NaBr), наблюдайте три перехода окраски раствора, соответствующие образованию катиона броммеди (II), бромида меди, аниона тетрабромкупрата (II).
Опыт 6. Смещение равновесия в растворах комплексных соединений при нагревании
Налить в две пробирки 2-3 мл фиолетового раствора хлорида хрома (III) (CrCl3), в котором образовался комплексный катион гексааквахрома (III). Одну из пробирок нагреть и окраску горячего раствора сравнить с холодным. При охлаждении до комнатной температуры цвет раствора переходит в фиолетовый.
Написать уравнение реакции, учитывая, что при нагревании во внутренней сфере комплексного иона две молекулы воды замещаются на два хлорид – иона.
Опыт 7. Различная способность ионов 3d-элементов к комплексообразованию
В пробирку налить 2-3 мл насыщенного раствора хлорида кобальта (CoCl2). Добавляя ацетон (CH3COCH3), получить синий раствор комплексного иона кобальта. Разлить раствор в две пробирки и в одну добавить 1-2 г сухого хлорида цинка. Что вы наблюдаете?
Опыт 8. Разрушение комплексных ионов
1) Получить раствор сульфата тетраамминмеди (II),смешав сульфат меди и гидроксид аммония (CuSO4 + NH4OH). Разлить в две пробирки. В 1-ю пробирку добавить 2-3 мл раствора гидроксида натрия (NaOH), во 2-ю пробирку добавить 2-3 мл раствора сульфида натрия (Na2S). Что наблюдаете? Растворимость какого соединения Cu(OH)2 или CuS меньше?
Написать уравнение диссоциации комплексного иона и его константу нестойкости.
2) Получить осадок хлорида серебра (AgCl). Отделить его от раствора центрифугированием. К раствору, содержащему комплексное соединение серебра, по каплям добавлять раствор азотной кислоты (HNO3) до появления осадка. Объяснить результаты опыта.
Опыт 9. Растворимость комплексных соединений в различных растворителях
Получить в одной пробирке осадок Cu(OH)2, смешав раствор нитрата меди и гидроксида натрия (Cu(NO3)2 + NaOH), в другой – раствор тетраамминмеди (II) (см. опыт 8.1). К раствору комплексной соли добавить по каплям этиловый спирт (C2H5OH) до появления осадка. Сравнить выпавший осадок с гидроксидом меди (II) (Cu(OH)2). В каком растворителе, воде или этиловом спирте (C2H5OH) растворимость комплексного соединения меди больше?
Контрольные вопросы:
1. Дайте определения понятиям:
- степень окисления
- валентность
- комплексные соединения
- комплексообразователь
- лиганд
- координационное число
- константа нестойкости комплексного иона
2. Определить степень окисления комплексообразователя в следующих соединениях: [Co(NH3)4(CNS)Cl]NO3, K4[Ni(CN)6], [Cr(H2O)3(NH3)3]Cl, [Pt(NH3)4SO4]Br2
3. Назовите соединения, указанные в пункте 2.
4. Какая из частиц NH3, NH4+ может быть лигандом? Ответ объяснить.
5. Приведите примеры молекул, ионов, которые могут быть лигандами?
6. Чему равны координационные числа комплексообразователей в следующих комплексных соединениях:
K[Cr(H2O)2Br4], K[La(CO3)2], [Co(NH3)4(NO2)2]Cl, K2[Be(SO4)2]?
Тема 10
Методы очистки твердых веществ
Что такое чистое вещество? Под абсолютно чистым веществом подразумевают такую химически однородную систему, которая состоит или из атомов с одним и тем же атомным номером и массовым числом, или из одинаковых молекул, или из различных молекул при условии, что они составляют общую фазу и находятся друг с другом в равновесии.
В природе абсолютно чистых веществ не существует. Появление абсолютно чистого вещества сразу же вызвало бы возникновение самопроизвольно и необратимо протекающего процесса растворения в этом веществе компонентов окружающей среды и ее примесей. Поэтому практически все вещества можно рассматривать как растворы (твердые, жидкие или газообразные) примесей в основном компоненте.
Наиболее чистые вещества, применяющиеся при химическом анализе, а также для научных исследований, получили название реактивов. До настоящего времени еще не существует единой международной классификации химических препаратов по степени чистоты. В лабораторной практике используются реактивы и особо чистые вещества, качество которых регламентируется государственными стандартами и техническими условиями.
Каждое чистое вещество имеет определенные физические свойства: цвет, температуру плавления, температуру кипения, плотность и др., поэтому чистоту вещества можно определить, изучая эти свойства. Наиболее подходящими для оценки чистоты вещества являются те свойства, которые могут быть оценены количественно. Полученные величины сравнивают с данными таблиц испытываемого вещества. На практике чаще всего определяют температуры плавления, кипения и плотность. Примеси большей частью понижают температуру плавления, и последняя не остается постоянной от начала до полного расплавления вещества, как в случае чистого вещества. Температура кипения жидкости при наличии примесей повышается и не остается постоянной, как в случае чистой жидкости. Плотность вещества при наличии примесей также отличается от таковой для чистого вещества.