 |
Опыт 14. Окислительные свойства перманганата калия в различных средах.
|
|
|
|
А. Кислая среда. В три пробирки налить по 3 капли раствора перманганата калия и добавить столько же 2 н. раствора серной кислоты. В первую пробирку добавить 5 капель раствора иодида калия, во вторую – столько же раствора сульфита натрия, в третью –. столько же раствора сульфата железа (II). После проведения окисления железа (II) провести качественную реакцию на ион железа (III) с роданидом аммония, при добавлении которого должен образоваться растворимый комплекс красного цвета
Б. Нейтральная среда. В две пробирки налить по 3 капли раствора перманганата калия; в первую пробирку добавить столько же раствора сульфита натрия, во вторую – раствора сульфата марганца (II).
В. Сильнощелочная среда. В пробирку налить три капли раствора перманганата калия, столько же раствора щелочи и 3−4 капли раствора сульфита натрия.
Отметить изменение окраски растворов во всех пробирках. Установить, в какой среде окислительные свойства перманганата калия выше.
Опыт 15. Окисление Fe (II) в Fe (III). В одну пробирку налить 4−5 капель бромной воды, во вторую − 3 капли раствора перманганата калия. Добавить в каждую пробирку по две капли раствора серной кислоты концентрацией 20 % и прилить по 3−4 капли раствора сульфата железа (II). Отметить обесцвечивание растворов. Убедиться в образовании ионов Fe3+ с помощью качественной реакции с роданидом аммония, при добавлении которого должен образоваться растворимый комплекс красного цвета.
Опыт 16. Восстановление Fe (III) в Fe (II).
А. В пробирку с 3−4 каплями раствора хлорида железа (III) прилить 3−4 капли сероводородной воды (или по 3−4 капли 2 н. серной кислоты и раствора сульфида натрия). Объяснить помутнение раствора.
|
|
|
Б. В пробирку с 3−5 каплями раствора хлорида железа (III) добавить 2−3 капли раствора иодида калия. Объяснить изменение окраски раствора.
В обоих опытах доказать присутствие ионов Fe2+ с помощью качественной реакции по образованию ярко-синего осадка берлинской лазури с гексацианоферратом (III) калия.
Протокол лабораторной работы
По каждому опыту записать используемые при проведении эксперимента реактивы и результаты проведения реакций: образование осадка, выделение газа, изменение цвета раствора и т.д.
Содержание отчета по лабораторной работе
1. Название работы.
2. Цель работы.
3. Уравнения реакций в молекулярной и ионной форме, уравненные методом полуреакций или методом баланса электронов (по указанию преподавателя) и результаты проведения реакций.
Лабораторная работа № 10. Исследование комплексных соединений
Цель работы: познакомиться с методами получения комплексных соединений и их свойствами.
Общие сведения
Комплексными называют соединения, в структуре которых можно выделить центральный атом – акцептор электронов, находящийся в донорно-акцепторной связи с определенным числом доноров-лигандов. Лигандами могут быть как ионы, так и нейтральные молекулы. Центральный атом и лиганды образуют внутреннюю сферу комплексного соединения, которую при записи формулы выделяют квадратными скобками. Внутренняя сфера часто имеет заряд, который компенсируют противоположно заряженные ионы, располагающиеся во внешней сфере. Внешнесферные ионы не имеют связей с центральным атомом, а образуют ионные связи с комплексными ионами. Поэтому в полярных растворителях комплексные соединения диссоциируют на комплексный и внешнесферный ионы, например:
K3[Fe(CN)6] = 3K+ + [Fe(CN)6]3-;
[Co(NH3)4(SO4)]Cl = [Co(NH3)4(SO4)]+ + Cl-.
В первом случае в растворе практически отсутствуют цианид-ионы, поэтому соединение не относится к сильнодействующим ядам. Второе соединение будет давать в растворе качественную реакцию на хлорид-ион (образование осадка AgCl) и не будет давать осадок BaSO4 с растворами солей бария.
|
|
|
Первое соединение является анионным комплексом, поскольку содержит в своей структуре и образует при диссоциации в растворе комплексные анионы. Второе соединение является катионным комплексом. Существуют и нейтральные комплексы, у которых внутренняя сфера не имеет заряда, соответственно, внешняя сфера отсутствует, например: [Pt(NH3)2Cl2].
При записи формулы комплексного соединения его составные части располагают в порядке возрастания электроотрицательности. На первом месте помещают внешнесферные катионы, затем центральный атом, далее нейтральные лиганды, лиганды-анионы и в конце формулы записывают внешнесферные анионы. Читают формулу в английском языке слева направо, но в русском – справа налево. При этом название внутренней сферы произносят в одно слово, используя соединительную гласную «о», название комплексного аниона заканчивают суффиксом «-ат-». Молекулы воды в качестве лигандов обозначают приставкой «аква-», а молекулы аммиака – приставкой «аммино-». Степень окисления центрального атома при записи названия комплекса указывают римской цифрой в круглых скобках, заряды ионов – арабскими цифрами. Например, первое из приведенных выше комплексных соединений мы назовем: гексацианоферрат (III) калия, второе – хлорид сульфатотетраамминокобальта (III), третье – дихлородиамминоплатина (II).
Число связей, образуемых лигандом с центральным атомом, называют дентатностью лиганда. Например, CN-, NH3 – монодентатные лиганды, а сульфат-ион – бидентатный лиганд. Число связей, образуемых центральным атомом с лигандами, называют координационным числом. Если лиганды монодентатные, координационное число равно числу лигандов, например, координационное число железа в K3[Fe(CN)6] равно 6, координационное число платины в [Pt(NH3)2Cl2] равно 4. Однако в [Co(NH3)4(SO4)]Cl лигандов пять, а координационное число кобальта равно 6, поскольку сульфат-ион бидентатен.
Контрольные вопросы
1. Какие соединения называются координационными или комплексными?
2. Каковы основные структурные единицы комплексного соединения?
|
|
|
3. Каков тип связи во внутренней сфере комплексного соединения?
4. Что такое координационное число?
5. Как оценить дентатность лиганда?
6. Как диссоциируют комплексные соединения?
7. Как протекает диссоциация координационной части комплексного соединения?
Оборудование и реактивы
В штативе: хлорид калия, хлорид натрия, сульфат никеля, гидроксид аммония, сульфат меди, хлорид бария, хлорид кадмия, гидроксид натрия (калия), иодид калия, нитрат висмута (III), сульфат кобальта, сульфат цинка, хлорид железа (III), роданид аммония (калия), оксалат аммония, перманганат калия. В вытяжном шкафу: гидроксид аммония – концентрированный раствор, азотная кислота 2 н. раствор, гидроксид натрия (калия) – 6 н. раствор, соляная кислота – раствор концентрацией 15 %, соляная кислота – 2 н. раствор, серная кислота – 2 н. раствор. Получать в лаборантской: пробирки – 5 шт.; нитрат серебра, нитрат ртути (II), гесацианоферрат (II) калия, гесацианоферрат (III) калия, сульфат железа (II), гесанитрокобальтат (III) натрия, хлорид хрома (III) – растворы концентрацией 5 %; бромид калия – насыщенный раствор; бензол; олово металлическое; цинк металлический.
Выполнение работы
|
|
|
