Вычисления при обменных реакциях комплексных соединений. Заряды комплексных ионов

Задача 719.

Эмпирическая формула соли  CrCl₃ ^. 5H₂O. Исходя из того, что координационное число хрома равно б, вычислить, какой объем 0,1 н. раствора AgNO₃ понадобится для осаждения внешнесферно связанного хлора, содержащегося в 200 мл 0,01 М раствора комплексной соли; считать, что вся вода, входящая в состав соли, связана внутрисферно. 
Решение:
Так как пять молекул воды, входящие в состав соли, связаны внутрисферно, и координационное число центрального атома хрома равно 6, то координационная формула соли будет иметь вид:  [Cr(H₂O)₅Cl]Cl₂. Во внешней сфере соли будет находиться два хлорид-иона, т.е. С_Э(Cl) = 2C_M = 0,01 ^. 2 = 0,02н.

Для расчета объёма раствора AgNO₃ используем математическое выражение следствия из закона эквивалентов (так называемое правило пропорциональности):

C_H(A) ^. V(A) = C_H(B) ^. V(B)

где С_н(A) и C_н(В) – молярные концентрации эквивалентов веществ А и В, моль;  V(A) и V(B) – объёмы растворов веществ А и В.

Видео:Комплексные соединения. Определяем заряд комплексного иона и валентность комплексообразователя.Скачать

Подставив данные задачи, вычислим объём раствора нитрата серебра, получим:

Ответ: 40 мл.

Задача 720.
Написать в молекулярной и ионно-молекулярной форме уравнения обменных реакций, происходящих между:
а) K₄[Fe(CN)₆] и CuSO₄; б) Na₃[Co(CN)₆] и FeSO₄; в) K₃[Fe(CN)₆] и AgNO₃, имея в виду, что образующиеся комплексные соли нерастворимы в воде.
Решение:
а) Молекулярная форма:

K₄[Fe(CN)₆] + 2CuSO₄ = Cu₂[Fe(CN)₆]↓ + 2K₂SO₄

Ионно-молекулярная форма (полная форма):

4K⁺ + [Fe(CN)₆]^4- + 2Cu²⁺ + 2SO₄^2- = Cu₂[Fe(CN)₆]↓ + 4K⁺ + 2SO₄^2-

После приведения членов в обеих частях равенства, получим:

[Fe(CN)₆]^4- + 2Cu²⁺ = Cu₂[Fe(CN)₆]↓

б) Молекулярная форма: 

2Na₃[Co(CN)₆] +3FeSO₄ = Fe₃[Co(CN)₆]₂↓ + 3Na₂SO₄

Ионно-молекулярная форма (полная форма):

6Na⁺ + 2[Co(CN)₆]^3- + 3Fe²⁺ + 3SO₄^2- = Fe₃[Co(CN)₆]₂↓ + 6Na⁺ + 3SO₄^2-

Видео:Свойства комплексных соединений. 11 класс.Скачать

После приведения членов в обеих частях равенства, получим:

2[Co(CN)₆]^3- + 3Fe²⁺ = Fe₃[Co(CN)₆]₂↓

в) Молекулярная форма:

K₃[Fe(CN)₆] + 3AgNO₃ = Ag₃[Fe(CN)₆]↓ + 3KNO₃

Ионно-молекулярная форма (полная форма):

3K⁺ + [Fe(CN)₆]^3- + 3Ag⁺ + 3NO₃^— = Ag3[Fe(CN)6]↓ + 3K+ + 3NO3-

После приведения членов в обеих частях равенства, получим:

[Fe(CN)₆]^3- + 3Ag⁺  = Ag₃[Fe(CN)₆]↓.

Задача 721.
Найти заряды комплексных частиц и указать среди них катионы, анионы и неэлектролиты: а) [Co(NH₃)₅Cl];
б)  [Cr(NH₃)₄PO₄]; в)  [Ag(NH₃)₂]; г)  [Cr(OH)₆];  д)  [Co(NH₃)₃(NO₂)₃]; е)  [Cu(H₂O)₄].
Решение:
а) [Co(NH₃)₅Cl]. Заряды нона кобальта (III) +3, хрома (III), меди (II) и серебра принимаем равными соответственно +3, +3, +2, и +1; заряд молекулы аммиака и молекулы воды равен нулю, заряды хлорид-, нитрит-, гидроксид- и фосфат-ионов соответственно равны -1, -1, -1 и -3.
Составляем алгебраические суммы зарядов для каждого из указанных соединений, получим: 
а) +3 + (-1) = +2 (катион); б) +3 + (-3) = 0 (неэлектролит); в) +1  = +1 (катион); г) +3+ 6(-1) = -3 (анион); +3 + 3(-1) = 0 (неэлектролит); е) +2 = +2 (катион).

Задача 722.
Определить степень окисленности комплексообразователя в следующих комплексных ионах: а) [Fe(CN)_6]^4-, б) [Ni(NH₃)₅Cl]⁺, в) [Co(NH₃)₂(NO₂)₄]^—, г)  [Co(H₂O)₄Br₂]⁺, д) [AuCl₄]^—, е) [Hg(CN)₄]^2-, ж) [Cd(CN)₄]^2-.
Решение:
а) Определение степени окисленности комплексообразователя в  [Fe(CN)_6]^4–.

Определяем степень окисленности железа, учитывая, что сумма зарядов частиц равна -4. Заряд CN равен -1. Тогда получим: х  + 6(-1) = -4; х = -4 + 6; х = +2.

б) Определение степени окисленности комплексообразователя в  [Ni(NH₃)₅Cl]⁺ 

Определяем степень окисленности никеля, учитывая, что сумма зарядов частиц равна +1. Заряд NH₃ равен 0, а Cl равен -1.
Тогда получим: х  + 5(0) + (-1) = +1; х = +1 + 1; х = +2.

в) Определение степени окисленности комплексообразователя в [Co(NH₃)₂(NO₂)₄]^—

Заряд Со равен (х), NH₃ – (0), NO₂ – (-1). Отсюда, учитывая, что сумма зарядов частиц равна (-1), найдём заряд кобальта: х + 4(-1) + 2(0) = -1; х = +3. Степень окисленности равна +3.

г) Определение степени окисленности комплексообразователя в  [Co(H₂O)₄Br₂]⁺

Заряд Сr равен (х), H₂O – (0), Br – (-1). Отсюда, учитывая, что сумма зарядов частиц равна (+1), найдём заряд хрома: х + 4(0) + 2(-1) = +1; х = +3. Степень окисленности равна +3.

д) Определение степени окисленности комплексообразователя в  [AuCl₄]^—. Заряд Au равен (х), Cl — (-1). Отсюда, учитывая, что сумма зарядов частиц равна (-1), найдём заряд золота: х + 4(-1)  = -1; х = +3. Степень окисленности равна +3.

е) Определение степени окисленности комплексообразователя в [Hg(CN)₄]^2-

 Заряд Hg равен (х), CN — (-1). Отсюда, учитывая, что сумма зарядов частиц равна (-1), найдём заряд ртути: х + 4(-1)  = -2; х = +2. Степень окисленности ртути равна +2.

ж)Определение степени окисленности комплексообразователя в  [Cd(CN)₄]^2-

Заряд Сd равен (х), CN — (-1). Отсюда, учитывая, что сумма зарядов частиц равна (-1), найдём заряд кадмия: х + 4(-1)  = -2; х = +2. Степень окисленности кадмия равна +2.