Примеры решения задач. Пример 15.1. Определить заряд комплексного иона, координационное число комплексообразователя (к.ч.) и степень окисления комплексообразователя в соединениях:

Пример 15.1. Определить заряд комплексного иона, координационное число комплексообразователя (к.ч.) и степень окисления комплексообразователя в соединениях: а) [Cr(H₂O)₄Cl₂]Cl, б) K₃[Fe(CN)₆], в) [Cu(NH₃)₄]SO₄.

Решение. Заряд комплексного иона равен заряду внешней сферы, но противоположен ему по знаку. Координационное число комплексообразователя равно числу лигандов, координирующихся вокруг него. Степень окисления комплексообразователя определяется так же, как степень окисления атома в любом соединении, исходя из того, что сумма степеней окисления всех атомов в молекуле равна нулю. Заряды нейтральных молекул (Н₂О, NH₃) равны нулю. Заряды кислотных остатков определяют из формул соответствующих кислот. Отсюда: заряд иона а) +1, б) −3, в) +2; к.ч. а) 6, б) 6, в) 4; степень окисления

а) +3, б) +3, в) +2

Пример 15.2. Назвать комплексные соли: [Cu(NH₃)₄]SO₄, [Co(Н₂О)₄(NO₂)₂]Cl, K₄[Fe(CN)₆], Na₂[Pt(OH)₅Cl], [Pt(NH₃)₂Cl₂], [Cu(NH₃)₂(SCN)₂].

Решение. При составлении названия комплексного соединения первым в именительном падеже называется анион, в потом в родительном – катион, независимо, который из них является комплексным.

1. Соль содержит комплексный катион. Название комплексного катиона составляют следующим образом: сначала указывают числа (ди, три, тетра, пента, гекса и т.д.) и названия отрицательно заряженных лигандов с окончанием «о» (Cl‾ - хлоро, SO₄²⁻ - сульфато, ОН⁻ - гидроксо, CN‾ - циано. SCN⁻ – родано, NO₂⁻ - нитро и т.п.); затем указывают числа и названия нейтральных лигандов, причем вода называется аква, аммиак – аммин; последним называют комплексообразователь, указывая его степень окисления (в скобках римскими цифрами после названия комплексообразователя). Например, [Cu(NH₃)₄]SO₄ – сульфат тетраамминмеди (II); [Co(Н₂О)₄(NO₂)₂]Cl – хлорид динитротетрааквакобальта (III).

2. Соль содержит комплексный анион. Название комплексного аниона составляют аналогично названию катиона и заканчивают суффиксом «ат». Например, K₄[Fe(CN)₆] − гексацианоферрат (II) калия; Na₂[Pt(OH)₅Cl] – хлоропентагидроксоплатинат (IV) натрия.

3. Наименование нейтральных комплексов образуют так же, как и катионов, но комплексообразователь называют в именительном падеже, а его степень окисления не указывают. Например, [Pt(NH₃)₂Cl₂] – дихлородиамминплатина; [Cu(NH₃)₂(SCN)₂] – дироданодиамминмеди.

Задачи

№ 15.1. Написать формулы следующих соединений: а) хлорид дибромотетраамминплатины (IV); б) тетрароданодиаквахромат (III) калия; в) сульфат пентаамминакваникеля (II); г) трихлоротриамминкобальт (III). К какому типу относится каждое из комплексных соединений по электрическому заряду комплексного иона?

№ 15.2. Составить координационные формулы следующих комплексных соединений платины: а) PtCl₄ ∙ 6NH₃; б) PtCl₄ ∙ 4NH₃; в) PtCl₄ ∙ 2NH₃. Координационное число платины (IV) равно 6. Написать уравнения диссоциации этих соединений в водных растворах. Какое соединение является комплексным неэлектролитом?

№ 15.3. Написать молекулярные и ионные уравнения реакций обмена с образованием нерастворимых комплексных соединений:

а) СuSO₄ + K₄[Fe(CN)₆] =; б) KCl + Na₂[PtCl₆] =;

в) AgNO₃ + K₃[Fe(CN)₆] =; г) FeSO₄ + Na₃[Co(CN)₆] =.

Назвать образующиеся при реакциях комплексные соли.

№ 15.4. Определить степень окисления и координационное число комплексообразователя в следующих комплексных ионах: а) [Ni(NH₃)₅Cl]²⁺;

б) [Co(NH₃)₂(NO₂)₄]^‾; в) [Cr(H₂O)₄Br₂]⁺; г) [AuCl₄]^‾; д) [Cd(CN)₄]²⁻.

№ 15.5. Составить координационные формулы следующих комплексных соединений кобальта: а) CoCl₃ ∙ 6NH₃; б) CoCl₃ ∙ 5NH₃; в) CoCl₃ ∙ 4NH₃. Координационное число кобальта (III) равно 6. Написать уравнения диссоциации этих соединений в водных растворах.

№ 15.6. Написать координационные формулы следующих комплексных соединений: а) гексанитрокобальтат (III) калия; б) хлорид гексаамминникеля (II); в) тетрахлородиамминплатина; г) трифторогидроксобериллат магния. К какому типу относится каждое из комплексных соединений по заряду комплексного иона?

№ 15.7. Из сочетания частиц Cr³⁺, H₂O, Cl^‾, K⁺ можно составить семь координационных формул комплексных соединений хрома, одно из которых [Cr(H₂O)₆]Cl₃. Составить формулы других шести соединений и написать уравнения их диссоциации в водных растворах.

№ 15.8. Написать молекулярные и ионные уравнения реакций обмена, происходящих между: а) гексацианоферратом (II) калия и сульфатом меди;

б) гексацианокобальтатом (II) натрия и сульфатом железа; в) гексацианоферратом (III) калия и нитратом серебра; г) гексахлороплатинатом (II) натрия и хлоридом калия. Образующиеся в результате реакций комплексные соединения нерастворимы в воде.

№ 15.9. Константы нестойкости комплексных ионов [Co(CN)₄]²⁻, [Hg(CN)₄]²⁻, [Cd(CN)₄]²⁻ соответственно равны 8 ∙ 10⁻²⁰, 4 ∙ 10⁻⁴¹, 1,4 ∙ 10⁻¹⁷. В каком растворе, содержание ионов CN^‾ больше? Написать выражения для констант нестойкости указанных комплексных ионов.

№ 15.10. Определить, чему равен заряд комплексных ионов:

а) [Сr(NH₃)₅NO₂], б) [Pd(NH₃)Cl₃], в) [Ni(CN)₄], если комплексообразователями являются Cr³⁺, Pd²⁺, Ni²⁺. Написать формулы комплексных соединений, содержащих эти ионы.

№ 15.11. Из сочетания частиц Co³⁺, NH₃, NO₂^‾, K⁺ можно составить семь координационных формул комплексных соединений кобальта, одно из которых [Co(NH₃)₆](NO₂)₃. Составить формулы других шести соединений и написать уравнения их диссоциации в водных растворах.

№ 15.12. Составить координационные формулы следующих комплексных соединений платины (II), координационное число которой равно 4:

а) PtCl₂ ∙ 3NH₃; б) PtCl₂ ∙ NH₃ ∙ KCl; в) PtCl₂ ∙ 2NH₃. Написать уравнения диссоциации этих соединений в водных растворах. Какое соединение является комплексным неэлектролитом?

№ 15.13. Константы нестойкости комплексных ионов [Co(NH₃)₆]³⁺, [Fe(CN)₆]⁴⁻, [Fe(CN)₆]³⁻ соответственно равны 6,2 ∙ 10⁻³⁶, 1,0 ∙ 10⁻³⁷, 1,4 ∙ 10⁻⁴⁴. Какой из этих ионов наиболее прочный? Написать выражения для констант нестойкости указанных комплексных ионов и молекулярные формулы соединений, содержащих эти ионы.

№ 15.14. Известны две комплексные соли кобальта, отвечающие одной и той же эмпирической формуле CoClSO₄ ∙ 5NH₃. Одна из них в растворе с BaCl₂ дает осадок BaSO₄, но не дает осадка с AgNO₃, другая с AgNO₃ дает осадок AgCl, а с BaCl₂ осадка не дает: а) написать формулы обоих комплексных соединений;

б) назвать эти комплексные соединения и написать уравнения их диссоциации; в) написать молекулярные и ионные уравнения реакций взаимодействия комплексных соединений с образованием осадка – в одном случае AgCl, а в другом – BaSO₄.

№ 15.15. Определить заряд комплексообразователя и назвать комплексные соединения:

а) Cu₂[Fe(CN)₆]; б) [Ag(NH₃)₂]Cl; в) [Co(NH₃)₃(NO₂)₃]; г) Na₂[PtCl₄].

№ 15.16. Назвать каждое из следующих соединений: а) K₃[Ni(CN)₆];

б) [Cr(NH₃)₄(SCN)Cl]NO₃; в) [Pt(NH₃)₂(H₂O)₂Br₂]Cl₂; г) K₄[CoF₆].

№ 15.17. Из раствора комплексной соли PtCl₄ ∙ 6NH₃ нитрат серебра осаждает весь хлор в виде хлорида серебра, а из раствора соли PtCl₄ ∙ 3NH₃ – только ¼ часть входящего в его состав хлора. Написать координационные формулы этих солей, определить координационное число платины в каждой из них.

№ 15.18. Координационное число Os⁴⁺ и Ir⁴⁺ равно 6. Составить координационные формулы и написать уравнения диссоциации в растворе следующих комплексных соединений этих металлов:

а) 2NaNO₂ ∙ OsCl₄; б)Ir(SO₄)₂ ∙ 2KCl; в) OsBr₄ ∙ Ca(NO₃)₂; г) 2RbCl ∙ IrCl₄.

№ 15.19. Написать координационные формулы соединений

а) Co(NO₂)₃ ∙ 3KNO₂; б) Co(NO₂)₃ ∙ KNO₂ ∙ 2NH₃; в) CoCl₃ ∙ 3NH₃, если координационное число кобальта 6. Составить уравнения диссоциации этих соединений.

№ 15.20. Нижеприведенные молекулярные соединения представить в виде комплексных солей: а) KCN ∙ AgCN; б) 2KCN ∙ Cu(CN)₂; в) Co(NO₃)₃ ∙ 6NH₃; г) CrCl₃ ∙ 6H₂O; д) 2KSCN ∙ Co(SCN)₂; е) 2KI ∙ HgI₂. Написать уравнения диссоциации этих солей в водных растворах.