Образование комплексных соединений (гидроксокомплексы, амминокомплексы).

Комплексные соединения меди. Характерное свойство двухзарядных ионов меди — их способность соединяться с молекулами аммиака с образованием комплексных ионов.

Если к раствору сульфата меди приливать раствор аммиака, то выпадает голубой осадок основной соли, который легко растворяется в избытке аммиака, окрашивая жидкость в интенсивный синий цвет. При испарении воды ионы [Cu(NH₃)₄]²⁺ связываются с ионами SO₄^2· и из раствора выделяются темно-синие кристаллы, состав которых выражается формулой [Cu(NH₃)₄]SO₄ · Н₂О.

Таким образом, при взаимодействии сульфата меди(II) с аммиаком происходит реакция

СuSO₄ + 4NН₃ = [Cu(NH₃)₄] SO₄

или в ионной форме:

Cu²⁺+ 4NH₃ = [Cu(NH₃)₄]²⁺

Подобно сульфату меди(II) реагируют с аммиаком и другие соли двухвалентной меди. Во всех этих случаях получаются темно-синие растворы, содержащие комплексные ионы [Сu(NН_З)₄]²⁺.

Гидроксид меди(II) тоже растворяется в аммиаке с образованием темно-синего раствора, содержащего ионы[Cu(NH₃)₄]²⁺:

 

Cu(OH)₂+ 4NН_З = [Cu(NH₃)₄]²⁺ + 2OH^-

Гидроксид меди(II) растворяется также в очень концентрированных растворах щелочей, образуя сине-фиолетовые растворы купритов — солей, содержащих комплексный ион [Сu(ОН)₄]^2–

Cu(OH)₂ + 2NaOH ↔ Na₂[Cu(OH)₄]

или в ионной форме:

Cu(OH)₂+2OH^– ↔[Cu(ОН)₄]^2–

Из других комплексных анионов меди(II) отметим ионы [CuCl₄]^2–, образующиеся в концентрированных растворах хлорида меди(II) и обусловливающие их зеленую окраску:

CuCl₂ + 2Cl^– ↔ [CuCl₄]^2–
Комплексные соединения серебра. Подобно меди, серебро обладает склонностью к образованию комплексных соединений.
Многие нерастворимые в воде соединения серебра, например, оксид cepe6pa(I) и хлорид серебра, легко растворяются в водном растворе аммиака.
Ag₂O + 4NH₃ + H₂O = 2[Ag(NH₃)₂]OH;
AgCl + 2NH₃ + H₂O = [Ag(NH₃)₂]OH + HCl.

Комплексные цианистые соединения серебра применяются для гальванического серебрения. Цианидный комплекс получается по реакции:
AgCl + 2KCN = K[Ag(CN)₂] + KCl.

Взаимодействие между AgBr и веществом закрепителя — тиосульфатом натрия. При этой реакции получается растворимая комплексная соль:

AgBr + 2Nа₂S₂O_З = Na₃ [Ag(S₂O₃)₂] + NaBr

Аналитические реакции на катионы Cu²⁺, Ag⁺.

Медь.
1. Открытие для катиона меди проводят по реакции с избытком гидроксида аммония до образования комплексного соединения аммиаката меди II ярко-синего цвета. А при малых добавлениях получается осадок голубовато-зеленой основной соли.
2Cu²⁺+SO₄^2-+2NH₄OH=Cu₂(OH)₂SO₄+2NH₄⁺
Cu₂(OH)₂SO₄+6NH₄OH+2NH₄⁺=2[Cu(NH₃)₄]²⁺+SO₄^2-+8H₂O
2. Реакция открытия катиона меди является также образование красного осадка гексацианоферрата II меди
2Cu²⁺+4K⁺+[Fe(CN)₆]^4-=Cu₂[Fe(CN)₆]+4K⁺
и растворяется в гидроксиде аммония
Cu₂[Fe(CN)₆]+12NH₄OH=2[Cu(NH₃)₄](OH)₂+(NH₄)₄[Fe(CN)₆]+8H₂O
Серебро.
1. Реакцией открытия катиона серебра является образование белого осадка хлорида серебра при действии соляной кислоты или ее солей
Ag⁺+Cl^-=AgCl
2. Реакцией на катион является образование осадка хромата серебра Ag₂CrO₄ кирпично-красного цвета при действии на соли серебра K₂CrO₄
2Ag⁺+CrO₄^2-=Ag₂CrO₄
Осадок растворяется при добавлении гидроксида аммония до образования комплексного иона и в азотной кислоте

 

Билет 35. Химия биогенных элементов d-блока. Электронные структуры атомов и катионов хрома и марганца. Важнейшие соединения, содержащие атомы хрома и марганца. Биологическая роль. Зависимость окислительно—восстановительных и кислотно—основных свойства соединений хрома и марганца от степени окисления атомов. Аналитические реакции на катионы Mn²⁺, Cr³⁺.

Химия биогенных элементов d-блока.
К d-блоку относятся 32 элемента периодической системы. Они входят в 4-7-й большие периоды. У атомов IIIБ-группы появляется первый электрон на d-орбитали. В последующих Б-группах происходит заполнение d-подуровня до 10 элекронов. Строение внешних электронных оболочек описывается формулой (n-1)d^ans^b, где a=1-10, b=1-2
Особенностью элементов этих периодов является непропорционально медленное возрастание атомного радиуса с возрастанием числа электронов. Сходство химических свойств проявляется в характерной особенности d-элементов образовывать комплексные соединения с разнообразными лигандами.
Важным свойством этих элементов является переменная валентность и разнообразие степеней окисления.

Электронные структуры атомов и катионов хрома и марганца.
Cr 1s ²2s ²2p ⁶3s² 3p⁶ 4s ¹3d⁵
Cr³⁺ 1s ²2s ²2p ⁶3s² 3p⁶ 4s⁰ 3d³
Mn 1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶ 4s ²3d⁵
Mn²⁺ 1s ²2s ²2p ⁶3s² 3p⁶ 4s⁰3d⁵
Важнейшие соединения, содержащие атомы хрома и марганца.

Перманганат калия (VII) KMnO₄. Пурпурные орторомбические призматические кристаллы. Устойчив на воздухе. Растворяется в воде, жидком аммиаке, пиридине и метаноле. Разлагается при нагревании выше 200^оС. Обладает окислительными свойствами. Получают длительным кипячением K₂MnO₄ в воде, действием разбавленных кислот, хлора и озона на K₂MnO₄, электролитическим окислением растворов манганатов. Используется как антисептическое средство

Марганец хлористый MnCl₂ (антисептики, дезинфицирующие средства)

Хромовая кислота H₂CrO₄ (хромирование инструментов)

Комохром - сплав хрома, кобальта и молибдена. Используется в медицине, в восстановительной хирургии. Этот сплав безвреден для человеческого организма.

Биологическая роль.

Марганец:

-активирует или входит в состав многих ферментов

-является катализатором некоторых реакций в организме человека

-участвует в синтезе белка, нуклеиновых кислот, нейромедиаторов

-участвует в обмене инсулина, гормонов щитовидной железы

-препятствует окислению свободными радикалами, обеспечивая стабильность клеточных мембран

-регулирует функционирование мышц, развитие соединительной ткани, хрящей, скелета

-повышает утилизацию жиров и углеводов

- минеральный обмен, рост костей, половое созревание

Хром:

- поддерживает нормальный уровень глюкозы в крови - входит в состав фактора толерантности к глюкозе (витаминоподобное соединение)
- усиливает действие инсулина, обеспечивает его нормальную активность
- регулирует липидный обмен, возможно оказывает положительный эффект при атеросклерозе
- обеспечивает структурную целостность нуклеиновых кислот
- регулирует работу щитовидной железы (способен замещать йод)
- регулирует деятельность сердечной мышцы и кровеносных сосудов
- усиливает процессы регенерации
- способствует выведению из организма токсичных элементов

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: