Состав, классификация и номенклатура комплексных соединений

Вопросы для самостоятельной подготовки

1. Какие соединения можно отнести к комплексным?

2. Пользуясь положениями координационной теории Вернера, дайте определение следующим понятиям: а) комплексообразователь, б) лиганды, в) координационное число комплексообразователя, г) внутренняя и внешняя сферы комплекса.

3. Как определяется заряд комплексного иона и степень окисления (с.о.) комплексообразователя?

4. Какая связь между строением атома элементов и их способностью к комплексообразованию? Приведите примеры типичных комплексообразователей.

5. Приведите примеры типичных лигандов. Какие лиганды называются монодентатными и какие полидентатными?

6. Какие факторы определяют значение координационного числа?

7. Приведите примеры комплексных соединений: а) с комплексным анионом, б) с комплексным катионом, в) являющихся неэлектролитами. Дайте им названия.

8. Дайте определения и приведите примеры основных типов комплексных соединений: а) аквакомплексов, б) аммиакатов, в) ацидокомплексов, г) полиядерных комплексов.

9. Укажите основные методы установления координационных формул комплексных соединений.

10. Какие комплексы называются хелатными или внутрикомплексными соединениями? Укажите области наиболее широкого применения хелатообразующих веществ.

Задания для индивидуальной проверки

1. В следующих комплексах определите заряд комплексного иона, степень окисления комплексообразователя и его координационное число: K₂[Fe(CN)₅ NH₃]; [CoCl₂(en)₂]Cl, где en – этилендиамин.

2. Дайте названия следующим комплексным соединениям: K₃[Fe(CN)₆]; [CoCl₂ H₂O(NH₃)₃]Cl; [Fe(C₅H₅)₂](NO₃)₃; [PtCl₂(NH₃)₂].

3. Напишите координационную формулу соединения общей формулы Ba(CN)₂ Cu(SCN)₂, если известно, что H₂SO₄ осаждает весь барий в виде BaSO₄, а изменение электрической проводимости показало, что соединение диссоциирует в воде на два иона.

4. Определите координационное число центрального атома в следующих комплексах: [CoCl₃(NH₃)₃]; K₄[Fe(CN)₆]; [CrCl₂(en)₂]Cl; Na₂[Zn(OH)₄]; K₄[TiCl₈].

5. Определите степень окисления комплексообразователя в следующих соединениях: K₂[SiF₆]; K[AuCl₄]; Na₂[PtCl₄]; K₃[AsS₄]; Ca[PtCl₆]; Cu₂[Fe(CN)₆]. Дайте названия этим соединениям.

6. Составьте координационные формулы следующих соединений: а) триамминтринитрокобальт, б) диамминнитротрихлорплатина, в) нитрат пентаамминтиоцианатокобальта (III), г) бромид гексаамминосмия (IV), д) гексацианокобальтат (III) гексаамминкобальта (III), е) тетрахлороплатинат (II) тетраамминдигидроксоплатины (IV).

7. Определите дентатность следующих полидентатных лигандов в комплексных соединениях меди, платины и хрома, если координационные числа меди и платины равны 4, а хрома 6: [Cu(dipy)₂]Cl₂; K[Cr(edita)]; [Pt(en)₂]Br₂; [Cu(dipy)C₂O₄]; [Cr C₂O₄(NH₃)₄]Cl; [Pt(gly)₂].

8. Определить величину и знак заряда комплексных ионов. Составить формулы комплексных соединений с приведенными катионом или анионом: а) [Bi⁺³J₄]; б) [Cr⁺³(NH₃)₅Cl]; в) [Pd⁺²(NH₃)₂(CN)₂]; г) [Hg⁺²(SCN)₄]; д) [Cr⁺³(H₂O)₄Cl₂]; е) [Co⁺³(NH₃)₂(NO₂)₄]; ж) [Zr⁺⁴(OH)₆]; з) [Fe⁺³(H₂O)₅Br].

9. Написать координационные формулы следующих комплексных соединений, обосновать выбор комплексообразователя: а) 3NaF · AlF₃; б) 2 Ca(CN)₂ · Fe(CN)₂; в) 2 NH₄Br · CuBr₂ · 2 NH₃; г) Cd(OH)₂ · 4 NH₃; д) 2 KNO₃ · HNO₃ · Au(NO₃)₃; е) KCl · PtCl₄ · NH₃; ж) KCN · Co(CN)₃ · 2 H₂O; з) 2 Ba(OH)₂ · Cu(OH)₂.

Упражнения и задачи

1. Электрическая проводимость растворов комплексов PtCl₄ · 6NH₃; PtCl₄ · 5NH₃; PtCl₄ · 4NH₃; PtCl₄ · 3NH₃; PtCl₄ · 2NH₃; KPtCl₅ · NH₃; K₂PtCl₆ уменьшается, достигая нуля для PtCl₄ · 2 NH₃, и затем снова возрастает. Зная, что электрическая проводимость прямопропорциональна числу ионов, на которые диссоциирует электролит, и что координационное число платины в этих комплексах равно 6, напишите их координационные формулы. Назовите данные комплексы. Определите степень окисления комплексообразователя одного из них.

2. Дайте название, определите степень окисления комплексообразователя, заряд иона, класс комплексного соединения (NH₄)₂[CuSO₄(OH)₂], [Co(H₂O)₃(NH₃)₃](OH)₃, NH₄[Cr(CNS)₄(NH₃)₂], K[PtCl₂BrSO₄NH₃].

3. Дайте названия следующим комплексным соединениям: K₂[PtBr₄]; [PtCl₃(NH₃)₃]Br; [PtCl₄(NH₃)₂]; [Co(NO₂)₃(NH₃)₃]; Na₃[Fe(CN)₅NH₃]; [Co(NH₃)₆][Co(NO₂)₆]; [Cu(NH₃)₄][PtCl₄]; Na₃[Cr(OH)₆]; K₂[SiF₆].

4. При добавлении раствора нитрата серебра к раствору комплексной соли общей формулы CrCl₃ · 5 H₂O объемом 100 мл и молярной концентрации соли 0,100 моль/л образовался осадок массой 2,87 г. Напишите координационную формулу соли.

5. Напишите графические формулы глицинатов меди и цинка (солей аминоуксусной кислоты). Какой тип комплексных соединений они представляют?

6. При действии нитрата серебра на раствор комплексного соединения общей формулы CoCl₃ · 5 NH₃ осаждается 2/3 содержащегося в нем хлора. Напишите координационную формулу этого соединения.