Комплексті осылыстар

Зертханалы жмыс №8

Таырыбы: Комплексті осылыстар

Комплексі осылыстар деп жеке компоненттерді тіркесінен тзілген (лат. — комплекс - тіркес) жне кристалды кйде де, еріген кйде де бола алатын крделі иондар мен молекулаларды беретін крделі рамды осылысты атайды.

Комплексті осылыстар жніндегі тсінікті алаш рет, ылыма енгізген швейцар алымы А.Вернер (1898). Комплексті осылыстар химиясыны дамуында Л.А.Чугаев жне оны шкірттері И.И.Черняев, А.А.Гринберг, В.В.Лебединский ебектері лкен роль атарды.

Вернерді координациялы теориясы бойынша кптеген комплексті осылыстарда ішкі жне сырты сфера болады.

Комплексті осылыстарды химиялы формулаларын жазанда ішкі жне сырты сфераны тік жашаа алады. Мысалы, келесі комплексті осылыстарда К2|Ве4] ішкі сфераны [Ве4]2- атомдар топталулары (комплексті иондар), ал сырты сфераны К+ райды.

Ішкі сфераны орталы атомы комплекстзуші, ал оны тірегіндегі координацияланан молекулалар (иондар) — лигандалар деп аталады. Мысалы, К2[Ве4] осылысында ішкі сфера-комплексті анион [Ве4]2- тік жашаа алынан. Комплекс тзуші атом- Ве2+ ионы, ал лиганда- фторды трт ионы.

Комплекстзушіні тірегіндегі лигандылар саны координациялы санды крсетеді. Жоарьда келтірілген мысалда ол тртке те.

Ішкі сфера заряды комплекстзуші мен лиганда

зарядтарыны осындысына те жне о (комплексті катион

жадайында) теріс (комплексті анион жадайында) жне нлге

немесе бейтарап болуы ммкін.

Сырты сфера заряды ішкі координациялы сфера зарядына те, біра табасы бойынша оан арама-арсы. Егер ішкі сфера заряды нл болса, сырты сфера болмайды. Комплекстзуші-ион заряды барлы алан иондар зарядыны алгебралы осындысына те, біра табасы жнінен арама-арсы.

Мысалы, К2[Ве4] осылысында сырты сфера иондарыны заряды +2-ге те комплекстзуші-ион заряды лиганда (- трт ионына) мен сырта сфера (К+ екі ионына) зарядтарыны алгебралы осындысына те жне табасы арама-арсы яни Ве+2.

Лиганданы координациялы сыйымдылыы-комплексті ішкі сферасында р лиганда орналасатын орындар саны. Орталы атомда бір координациялы орын алатын лиганданы монодентатты деп атайды. Лигандалар екі жне одан да кп (сегіз дейін) координациялы орынды комплекстзушімен химиялы байланыстар сйкес саны тзулуі арылы алады. Мндай лигандалар полидентатты делінеді, олар жиі кездеседі, мысалы, гистидин аминышылыны анионы, хлорофилл, гемоглобин.

2. Элементтерді комплексті осылыс тзуге абілеттілігі атомны сырты электронды дегейіні рылысына туелді жне оны периодты жйедегі орнымен байланысты. детте, комплекстзуші жеткілікті бос орбиталь саны бар металдарды иондары мен атомдары. Лигандалар мен химиялы байланыс тзілгенде комплекстзушілер акцептор ролін атарады, яни зіні бос орбитальдарын береді. Бл кезде егер комплекстзуші химиялы байланыс шін s - орбиталь берсе, онда тек сигма – байланыс, егер p-, d- немесе f- орбиталын берсе, онда сигма жне пи байланыс тзеді.

Бір периодтан екінші периода ткенде элементті координация саны седі. I период элементтері шін оны мні 2-ге, II период элементтеріне 4 -ке (бір s - жне ш р-орбитальдар). III период элементтерінде 6 - а (s р, f- -орбитальдары). V жне VI период элементтері те жоары координациялы сан-8 крсете алады.

КОМПЛЕКСТІ осылыстардаы лигандалар мынадай аниондар болуы ммкін.

F- -фторо; SCN- - родано; C2O42- - оксалато;

OH- - гидроксо; NO3- - нитро; CN- - циано; CO32—карбонато.

Бейтарап молекулалар:

Н2О – акво; NO – нитрито; NН3 – амино; F2 – фторо;

СО – карбонил; NН2 – СН2 - СН2 - NН2 – этилендиамин, т.б.

Жмысты масаты: Бейорганикалы комплексті осылыстарды кейбір асиеттерімен танысу.

рал-жабдытар: пробиркалары бар штатив, химиялы стаандар, шыны таяшалар, фарфорды тигельдер, микрошпательдер, пипеткалар, ыздырыш, кристаллизаторлар, жуыштар.

Реактивтер мен ерітінділер: мыс купоросыны нтаы, кобальтты (ІІ) кристаллогидрат СоСl2 6Н2О нтаы, натрий гидроксиді ерітіндісі, мыс сульфатыны 5%-тік ерітіндісі, аммоний гидроксидіні концентрлі ерітіндісі, ккіртсутек суы, 0,1М кміс нитратыны ерітіндісі, 0,1М калий немесе натрий хлориді ерітіндісі, азот ышылыны сйытылан ерітіндісі, 0,1 М никель сульфаты ерітіндісі, натрий тиосульфатыны ерітіндісі, калий (ІІ) гексацианоферраты ерітіндісі, калий (ІІІ) гексацианоферраты ерітіндісі, 0,1М темір (ІІІ) хлориді ерітіндісі, 0,1М темір (ІІ) сульфат ерітіндісі.

Тжірибе 1. Аквакомплекстерді асиеттері

А) лкендеу тигельге микрошпательмен 1-2 мыс купоросы нтаын салыыз. Жайлап тигельдегі затты ыздырыыз. Кристалдарды тсіні згеруіне зейін ойып араыздар. Тигель суыаннан кейін, 1-2 тамшы су тамызыыз, ерітінді тсіні згергендігін байайсыз. Реакция тедеуін жазыыз.

Б) Пробиркаа 1-2 микрошпательмен кобальтты (ІІ) кристаллогидрат СоСІ2 6Н2О нтаын салып, жайлап ыздырыыз. Тсіні згергендігін байайсыз, суды ыыстырып шыарады:

2[Co(H2O)6]Cl2 Co[CoCl4] + 12H2O

Пробирканы суытып, стіне бірнеше тамшы натрий гидроксиді ерітіндісін тамызыыз. Не байааныызды жазыыз.

Тжірибе 2. Кейбір аммиакаттарды алу дістері жне асиеттері

А) Пробиркаа 3 тамшы мыс (ІІ) сульфатын СuSO4 тамызыыз, содан кейін 2 тамшы аммоний гидроксидін осыыз. Негізгі тзды тнбаа тсуін [CuOH]2SO4 анытаыз. Тнбаны тсін арап жне реакция тедеуін жазыыз. Алынан тнбаа концентрлі аммоний гидроксиді ерітіндісін осыыз. Не байалды? Алынан тетрамминомыс (ІІ) сульфатны [Cu(NH3)4]SO4 реакция тедеуін жазыыз.

Алынан ерітіндіге 3-5 тамшы ккіртсутек ышылын Н2S осыыз. Реакция тедеуін жазып, К0CuO = 8,5 10 – 45 те екенін ескере отырып, ара тнба неге тзілгендігін тсіндірііз.

Б) 1 тамшы кміс нитратына 2-3 тамшы калий немесе натрий хлориді ерітіндісін осыыз. Алынан тнбаа аммоний гидроксидін кміс хлориді толыымен ерігенше осыыз. Реакция тедеуін жазыыз. Тзілген диамминокміс хлоридіне [Ag(NH3)2]Cl тамшылатып 3-5 тамшы сйылтылан азот ышылын йыыз. Реакция тедеуін жазып, азот ышылын тамызанда не себептен тнба тзілгенін тсіндірііз.

В) 3 тамшы никель (ІІ) тзына тамшылатып аммиакты судаы ерітіндісін тзілген негізгі тзды тнбасы ерігенше осыыз. Алынан ерітіндіні тсін анытаыз. Реакция тедеуін жазыыз (никельді координациялы саны 6 те).

Тжірибе 3. Ацидокомплекстерді алу дістері мен асиеттері

А) Кміс хлоридіні тнбасын алыыз. Содан со тнба ерігенше натрий тиосульфатыны ертіндісін осыыз. Алынан натрийді дитиосульфатоаргентатыны реакция тедеуін жазыыз. (кміс ионыны координациялы саны 2 те).

Б) 1-2 тамшы мыс (ІІ) сульфаты СuSO4 ерітіндісіне сондай клемде калий (ІІ) гексацианоферраты K4[Fe(CN)6] ерітіндісін осыыз. Тзілген тнбаны тсін байаыз жне реакция тедеуін жазыыз.

В) 1-2 тамшы темір (ІІІ) хлориді еСІ3 ерітіндісіне сондай клемде калий (ІІ) гексацианоферраты K4[Fe(CN)6] ерітіндісін осыыз. Тзілген тнбаны тсін байаыз жне реакция тедеуін жазыыз.

Г) 1-2 тамшы жаадан дайындалан темір (ІІ) сульфаты FeSO4 ерітіндісіне 2 тамшы калий (ІІІ) гексацианоферраты K3[Fe(CN)6] ерітіндісін осыыз. Не байааныызды жазып, екі реакцияа да реакция тедеуін жазыыз. Бірінші тжірибеде темір (ІІІ) гексацианоферраты (ІІ) Fe4[Fe(CN)6]3 («берлин лазурі») тзіліп, ал екіншісінде – темір (ІІ) гексацианоферраты (ІІІ) Fe3[Fe(CN)6]2 («турнбулль кгі») пайда болады.

Тжірибе 4. Гидроксокомплекстерді тзілуі

ш пробиркаа біреуіне – мырыш, екіншісіне – хромны (ІІІ) жне шіншісіне – алюминий тздарыны ерітінділерін йыыз. Барлыына да 1 тамшыдан сілті тамызыыз. Оларды тнбаа тсіп, содан кейін сілтіні арты клемінде еріп кетуін баылаыз. Мына еритін гидрокомплекс иондарыны [Zn(OH)4]2-, [Cr(OH)6]3-, [Al(OH)6]3- реакция тедеулерін жазыыз.

Тапсырма:

1. Реакция тедеулерін жазу.

2. Зертханалы дптерлерін талапа сай толтыру

Баылау сратары:

1. Комплексті осылыстар дегеніміз не?

2. Екіншілік жне комплексті осылыстарды арасына бірден кедергі келтіруге бола ма?

3. Тздарды электролиттік диссоциациясыны реакция тедеуін растырыыз: KАl(SO4)2, [Cu(NH3)4]SO4, Na3[Co(NO2)6].

4. Мына тздардаы темірді заряды нешеге те: K3[Fe(CN)6], K4[Fe(CN)6], Fe3[Fe(CN)6]2, Fe4[Fe(CN)6]3?

5. Комплексті осылыстардаы комплекстзушілер, лигандалар, ішкі жне сырты сфера дегеніміз не?

6. Келесі комплексті осылыстарды комплекс тзушіні координациялы саны мен зарядын анытаыз: [Pt(NH3)4]Cl2, K2[PtCl6], K2[Co(SCN)6], K3[Co(NO2)6], [Co(NH3)5(NO2)] Cl2, [Zn(H2O)6]Cl2.

7. Д.И.Менделеевті периодты жйесіндегі ай элементтер комплексті осылыстар тзе алады?

8. Лиганда функцияларына андай блшектер сер етеді? р трлі лигандалара компексті осылыстардан мысал келтірііз.

9. Кейбір екі зарядты Э2- ионыны координациялы саны тртке те. Осы ионды тзе алатын аммиакты жне цианидті комплекстерге формулалар жазыыздар.

10. Келесі комплексті осылыстарды координациалы формулаларын жазыыз: а) калийді дицианоаргентаты; б) калийді (ІІІ) гексанитрокобальтаты; в) гаксаамминникельді (ІІ) хлоридхлориді; г) натрийді (ІІІ) гексацианонохроматы; д) гексааминокобальтатты (ІІІ) бромиді; е) тетрааминкарбонатохромны (ІІІ) сульфаты; ж) диакватетраамминникельді (ІІ) нитраты; з) магнийді трифторогидроксобериллаты.

11. Берілген бейэлектролитті комплекстерді формулаларын жазу керек: а) тетраамминфосфатохром; б) диамминдихлороплатина; в) триамминтрихлорокобальт; г) диамминтетрахлороплатина. рбір комплекстзуші комплексті осылыстарды тотысыздану дрежесін крсету керек.

12. Мына комплексті тздарды атаыз: [Pd(H2O)(NH3)2Cl]Cl, [Cu(NH3)4](NO3)2, [Co(H2O)(NH3)4CN]Br2, [Co(NH3)5SO4]NO3, [Pd(NH3)3Cl]Cl, K4[Fe(CN)6], (NH4)3[RhCl6], Na[PdI4], K2[Co(NH3)2(NO2)4], K2[Pt(OH)5Cl], K2[Cu(CN)4]

13. Келесі электротеріс комплексті осылыстарды атаыз: [Cr(H2O)4PO4], [Cu(NH3)2(SCN)2], [Pd(NH2OH)2Cl2], [Rh(NH3)3(NO2)3], [Pt(NH3)2Cl4].

14. Комплексті осылыстарды алай алуа болады: а) [Cu(NH3)4]SO4, б) Na3[Ag(S2O3)2]; в) [Cr(H2O)6]3+.

15. [Zn(NH3)4]SO4 ерітіндісімен KCN ерітіндісі рекеттескенде комплексті тз K2[Zn(CN)4] тзіледі. Осы осылысты реакция тедеуін ионды жне молекулалы трде жазу керек.

16. K4[Fe(CN)6] жне K3[Fe(CN)6] осылыстар е2(SO4)3 жне еSO4 ерітінділер тздарымен рекеттеседі. Осы осылыстарды реакция тедеуін ионды жне молекулалы трде жазу керек.

17. Келесі ион осылыстарына диссоциация тедеуін жазу керек: а) KAl(SO4)2; б) Na3[Ag(S2O3)2]; [Cd(NH3)4]Cl2. Осы осылыстарды комплексті иондарыны екіншілік диссоциация тедеуін жазыыз.

18. Комплексті иондарды зарядтарын анытап, коррдинациалы сандары мен комплекстзуші осылыстарды тотысыздану дрежелерін табыыз: а) K4[Fe(CN)6]; б) K[Fe(SO4)]; в) K2[HgI4]. Осы тздарды атын жазыыз.

19. Сызбанса бойынша жріп жатан реакция тедеуді ионды трде жазыыз: а) FeCl3 + K4[Fe(CN)6] Fe4[Fe(CN)6]3 + KCl

б) Fe(SCN)3 + NH4F (NH4)3[FeF6] + NH4SCN

20. [Ag(NH3)2]Cl ерітіндісі КCN рекеттесіп комплексті тз К[Ag(CN)2] пайда болады. Реакцияны жруін тсіндіріп, реакциа тедеуін ионды жне молекулярлы трде жазыыз.

21. Сызбанса бойынша крсетілген реакция тедеуін ионды жне молекулярлы трде жазыыз:

а) [Fe(CN)6]3- + S2O32- [Fe(CN)6]4- + S4O62-

б) [Fe(CN)6]3- + H2O2 [Fe(CN)6]4- + О2 + H2O

22. Комплексті осылыстарды реакция тедеулерін жазыыз:

а) [Ni(NH3)6]Cl2; б) K2[HgI4]; в) H2[SnCl6].

23. Мына комплексті осылыстарды атын жазыыз: а) K2Na[Co(NO2)6];

б) [Cu] (NH3)4]SO4.

24. остзды координациалы формулаларын растырыыз:

а) Al2(SO4)3 K2SO4; б) PtCl4 2KCl; в) Fe(CN)3 3KCN

25. Келесі кристаллогидраттарды координациялы формулаларын жазыыз:

а) CrCl3 6H2O; б) CrCl3 4H2O; в) CuSO4 5 H2O

дебиет: 2 - 4, 12.

Комплексті осылыстар