Лабораторная работа: “Получение, очистка и свойства коллоидных растворов”.

Получение гидрозоля канифоли методом замены растворителя.

К 10 мл дистиллированной воды добавить 5 капель спиртового раствора канифоли. Наблюдать образование опалесцирующего золя.

Получение гидрозоля берлинской лазури реакцией обмена.

а) К 10 мл раствора FeCl₃ прибавить 3 капли 0,1% раствора K₄[Fe(CN)₆]. Наблюдать образование золя зеленого цвета.

б) К 10 мл 0,1 % раствора K₄[Fe(CN)₆] прибавить 2 капли 2 % раствора FeCl₃. Наблюдать образование золя синего цвета.

Написать уравнение реакции в молекулярном виде.

Получение эмульсии бензола.

В пробирку налить 4 мл воды, добавить 2 мл бензола. Интенсивно перемешать. Наблюдать образование эмульсии, которая быстро расслаивается. К содержимому добавить 2 мл раствора мыла. Интенсивно перемешать и наблюдать эффект.

4. Получение геля CaCO₃.

В пробирку налить 3 мл раствора СаСl₂. Пипеткой набрать 6 мл раствора Na₂CO₃. Опустить кончик пипетки до дна пробирки, медленно выливать раствор, одновременно осторожно поднимая пипетку вверх. Наблюдать образование геля CaCO₃. Через несколько минут гель прекращает существование, на дне пробирки образуется белый рыхлый осадок. Написать уравнение реакции в молекулярном виде.

5. Определение порога коагуляции золя Fe(OH)₃.

Приготовить исходные растворы электролитов различных концентраций, смешивая в пяти пробирках исходный раствор электролита и дистиллированную воду в соотношениях, указанных в таблице. В 5 пробирок отмерить по 5 мл Fe(OH)₃. Во все пробирки с золем прилить одновременно приготовленные растворы электролита и тотчас же перемешать. Наблюдать за изменениями в пробирках. Через 10 мин отметить в каких пробирках наблюдается помутнение или седиментация. Результаты записать в таблицу. Рассчитать пороги коагуляции золя и коагулирующую способность для каждого электролита пользуясь уравнениями:

,

где С_ПК – порог коагуляции; С_f – молярная концентрация эквивалента электролита (моль/литр);

SV – суммарный раствор (золь + электролит).

,

где γ – коагулирующая способность;

Пробирки	Объем в мл	Результат наблюдений
Раствора электролита	Дистилл. воды	Коагулирующий электролит
K2SO4 (0,0025 н)	K3[Fe(CN)6] (0,0025 н)
	0,5	2,5
	1,5	1,5
	2,5	0,5

Занятие № 10 Тема: «Комплексные соединения. Комплексообразование в биологических системах. Метод комплексонометрии».

1. Вопросы для обсуждения:

1. Комплексные соединения (КС). Основные положения координационной теории А.Вернера.
2. Классификация и номенклатура КС.
3. Природа химических связей в КС. Виды изомерии. Типы гибридизации и геометрия.
4. Диссоциация КС. Понятие о константе нестойкости.
5. Комплексообразование в биологических системах. Применение КС в медико-биологической практике. Хелатотерапия.
6. Понятие о комплексонах. Метод комплексонометрии (трилонометрия).

2. Ситуационные задачи:

1. Назвать КС, определить заряд комплексного иона, значение координационного числа и принадлежность КС к соответствующей группе по классификации:

Эталон решения

[Al(H₂O)₆]³⁺Cl₃ – хлорид гексаакваалюминия (III), коорд число 6, катионный аквакомплекс.

K₄[Fe(CN)₆]^4- – гексацианоферрат (II) калия, коорд. число 6, анионный ацидокомплекс.

Na₂[Zn(OH)₄]^2- – тетрагидроксоцинкат (II) натрия, коорд. число 4, анионный гидроксокомплекс.

[Co (NH₃)₃Cl₃]⁰ – трихлоротриамминкобальт (III), коорд. число 6, нейтральный комплекс.

[Cr(NH₃)₄(H₂O)₂][CoBr₆] - гексабромокобальтат (III) диакватетрамминхрома (III),

коорд. число Сr⁺³ = 6, коорд. число Сo⁺³ = 6, катионно-анионный комплекс.

2. Написать схемы диссоциации КС и выражения для констант нестойкости:

а) Na₄[Fe(CN)₆], б) [Ag(NH₃)₂]Cl.

Найти численные значения К_Н по табличным данным и указать какой из комплексных ионов более устойчив.

Эталон решения

а) Na₄[Fe(CN)₆] « 4Na⁺ + [Fe(CN)₆]^4-

[Fe(CN)₆]^4- « Fe²⁺ + 6CN^-, К_Н =

б) [Ag(NH₃)₂]Cl « [Ag(NH₃)₂]⁺ + Cl^-

[Ag(NH₃)₂]⁺ « Ag⁺ + 2NH₃, К_Н =

Наиболее устойчив комплексный ион [Fe(CN)₆]^4-, так как имеет меньшее значение К_Н.

3. Выполнить тестовые задания (письменно):

		Каким комплексом является хлорид тетрааквадиамминхрома (III)?
	А	Нейтральным
	Б	Катионным
	В	Анионным
	Г	Смешанным
		Какое название соответствует комплексному соединению [Co(NH3)4Cl2]Cl?
	А	Хлорид гексаамминкобальта (III)
	Б	Трихлоротриамминкобальт (III)
	В	Хлорид дихлоротетраамминкобальта (III)
	Г	Хлорид пентаамминхлорокобальта (III)
		Какая формула соответствует комплексному соединению гидроксид хлоропентаамминкобальта (III)?
	А	[Co(H2O)5Cl](OH)2
	Б	[Co(NH3)2(OH)3]
	В	[Co(NH3)5Cl](OH)2
	Г	[Co(NH3)6](OH)3
		Чему равна степень окисления центрального атома в комплексном ионе [Cr(H2O)5(NO3)]+2?
	А	+3
	Б
	В	-3
	Г	+1
		Чему равен заряд комплексного иона в комплексном соединении K2[Cu(CN)4]?
	А	-2
	Б	+2
	В	+1
	Г	-1
		Чему равно координационное число центрального атома в комплексном соединении [Pt(NH3)2Cl4]?
	А
	Б
	В
	Г
		Какие ионы преимущественно образуются при растворении комплексного соединения K2[Cu(CN)4]
	А	K+; CN-
	Б	K+ ; [Cu(CN)4]2-
	В	Cu2+; CN-
	Г	K+; Cu2+; CN-
		Применение какого лиганда позволяет наиболее полно связать ионы серебра (I) (см. таблицу на стр. 96)?
	А	NH3
	Б	S2O32-
	В	NO2-
	Г	CN-
		Какое комплексное соединение является наиболее прочным (см. таблицу на стр.96)??
	А	[Cd(NH3)4]
	Б	[Cu(NH3)4]
	В	[Ag(NH3)2]
	Г	[Ni(NH3)6]
		Комплексные соединения с полидентатными лигандами называются:
	А	Кластерами
	Б	Хелатами
	В	Полиядерными
	Г	Гомолигандными
		Из приведенных ионов бидентатным лигандом не является:
	А	Оксалат-ион - С2О42-
	Б	Этилендиамин - H2N-CH2-CH2-NH2
	В	Нитрат-ион - NO3-
	Г	Тиосульфат-ион - S2O32-
		Указать электронную конфигурацию центрального атома (иона-комплексообразователя) в комплексном соединении [Zn(NH3)4]Cl2:
	А	[Ar]3d104S2
	Б	[Ar]3d84S2
	В	[Ar]3d10
	Г	[Kr]3d10
		Какой вид гибридизации предполагается при координационном числе равном 4:
	А	sp3d2
	Б	sp2
	В	sp
	Г	dsp2
		Координационное соединение Na3[Al(OH)6] имеет октаэдрическую конфигурацию. Какой тип гибридизации реализуется в данном КС:
	А	sp3
	Б	sp2
	В	sp3d2
	Г	sp2d
		Какой вид изомерии характерен для соединения [Pt(NH3)2Cl2]:
	А	Оптическая
	Б	Геометрическая
	В	Ионизационная
	Г	Координационная
		Какой вид изомерии характерен для соединений: [Co(NH3)5Cl]CO3 и [Co(NH3)5CO3]Cl.
	А	Оптическая
	Б	Геометрическая
	В	Ионизационная
	Г	Координационная
		Применение в медицине комплексных соединений для выведения токсических веществ основано на:
	А	Разрушении менее прочных комплексов
	Б	Растворении токсинов
	В	Восстановлении активности ферментов
	Г	Окислении токсинов
		Комплексоны используют в медицине в качестве:
	А	Антидотов
	Б	Жаропонижающих средств
	В	Антидепрессантов
	Г	Коагулянтов

4. Задания для самостоятельного решения (выполнить письменно):

1. Определить степень окисления центрального атома в комплексных соединениях:

а) [Co(NH₃)₅Cl](OH)₂ б) [Cr(H₂O)₃PO₄]

2. Составить молекулярную формулу КС по названию:

а) фосфатотриамминхром (III), б) тетрацианогидраргират (II) аммония

3. Назвать КС по их формулам и определить их принадлежность к соответствующей группе по классификации:

а) Na₃[Cr(OH)₆]

б) [Hg(NH₃)₄]Cl₂

в) [Pt(NH₃)₄][PtCl₆]

4. Написать электронную конфигурацию центрального атома (иона-комплексообразователя) в соединении [Cr(H₂O)₆]Br₃.

5. Написать схему диссоциации и выражение Кн для комплексного соединения [Cr(H₂O)₄Br₂]Cl

6. Определить с помощью констант нестойкости какой из представленных центральных атомов наиболее полно свяжет молекулы аммиака в растворе: Ni²⁺, Cu²⁺, Ag⁺, Cd²⁺

К_Н [Ni(NH₃)₆]²⁺ = 1,9´10^-9 К_Н [Cu(NH₃)₄]²⁺ = 2,1´10^-13

К_Н [Ag(NH₃)₂]⁺ = 9,3´10^-8 К_Н [Cd(NH₃)₄]²⁺ = 7,6´10^-8

7. Написать формулу комплексного соединения с суммарным составом PtCl₂´4NH_3, если координационное число платины равно 6. Назвать его и написать схему диссоциации.

8. Из раствора комплексной соли суммарного состава FeBr₃´×5H₂О нитрат серебра осаждает только 2/3 содержащегося в ней брома. В растворе соли не обнаружено ионов железа. Измерение электропроводности раствора показывает, что соль по первой ступени распадается на три иона. Каково координационное строение этого соединения? Назвать и написать уравнение диссоциации комплексной соли и выражение константы нестойкости.

5. Тематика рефератов по учебно-исследовательской работе студентов (УИРС).

1.	Роль комплексных соединений в организме человека.
2.	Комплексные соединения - лекарственные средства.
3.	Применение метода комплексонометрии в медицинской практике.