Номенклатура комплексных соединений

Основы современной номенклатуры комплексных соединений заложены А. Вернером. До его работ в этой области химии не существовало никакой системы. Комплексные соединения называли, руководствуясь их внешним видом, например, лутеосоль (желтая соль) [Co(NH3)6]Cl3, либо их происхождением, например, красная кровяная соль K3[Fe(CN)6], желтая кровяная соль K4[Fe(CN)6]. Многие комплексные соединения назывались именами химиков, которые их синтезировали: соль Фишера K3[Co(NO)2]6, соль Рейнеке NH4[Cr(NH3)2(NCS)4], соль Дрекселя [Pt(NH3)6]Cl4, соль Чугаева [Pt(NH3)5Cl]Cl3 и т.д.

Современная номенклатура комплексных соединений основана на рекомендациях ИЮПАК и адаптирована к традициям русского химического языка.

Названия лигандов. Названия анионных лигандов получают концевую гласную –о, которой сопровождается название соответствующего аниона (или корня аниона):

CH3COO- – aцетато; NO- – нитрозо;

CN - – циано; NO2- – нитро;

CO3 2- – карбонато; O22- – пероксо;

C2O42– – оксалато; OH- – гидроксо;

Cl- – хлоро; SO32- – сульфито;

H- – гидридо; SO3S2- – тиосульфато.

Иногда анионные лиганды имеют специальные названия:

О2- – оксо;

S2- – тио;

HS- – меркапто.

Анионы углеводородов в качестве лигандов называют также как и радикалы:

CH3- – метил;

C5H5- – циклопентадиенил.

Для нейтральных лигандов используют номенклатурные названия веществ без изменений (N2 – диазот, N2H4 – гидразин, C2H4 – этилен и т.д.), кроме веществ, которые выступая в роли лигандов, получают следующие специальные названия:

H2O – aква; NH3 – аммин;

NO – нитрозил; СO – карбонил;

SO2 – диоксосера; PF3 – трифторофосфор.

Для катионных лигандовприменяют следующие названия:

N2H5+ – гидразиний; NO2+– нитроилий;

NO+ – нитрозилий; H+ – гидро.

Порядок перечисления лигандов. Правила изображения формул комплексных соединений следующий: при составлении формулы одноядерного комплекса (ионного или нейтрального) слева ставят символ центрального атома (комплексообразователя), а затем перечисляют лиганды в порядке уменьшения их зарядов от положительных к отрицательным. При равенстве зарядов пользуются практическим рядом элементов. Например, C5H5N записывают левее СО. Более простые лиганды в формулах указывают левее более сложных. В формулах многоядерных комплексов указывают число центральных атомов.

Названия веществ строят из названий лигандов с предшествующейчисловой приставкой (греческое числительное), указывающей число лигандов каждого типа в формуле, и названия комплексообразователя . При этом перечисление лигандов ведут от отрицательного заряда лиганда к нейтральному и затем положительному, начиная справа по формуле соединения.

Названия нейтральных комплексов. Названия комплексов без внешней сферы состоят из одного слова. Вначале указывается число и названия лигандов (каждого вида отдельно), затем название центрального атома в именительном падеже (в многоядерных комплексах – с указанием числа центральных атомов). Например,

[Al2Cl6] – гексахлородиалюминий;

[Co2(CO)8] – октакарбонилдикобальт;

[Ni(CO)4] – тетракарбонилникель.

Названия соединений с комплексным катионом строятся также, как и названия простых соединений, состоящих из катиона и аниона. Однако в данном случае катион непростой, а комплексный. Названия комплексных катионов состоят из числа и названия лигандов и названия комплексообразователя (для многоядерных комплексов – с указанием их числа). Обозначение степени окисления комплексообразователя по системе Штока осуществляется римскими цифрами в скобках после названия:

[Ag(NH3)2+ – катион диаммин серебра (I);

[Cr2(NH3)9(OH)2]4+ – катион дигидроксононаамминдихрома (III);

[Mn(H2O)6]2+ – катион гексааквамарганца (II).

В случае неизвестной степени окисления комплексообразователя указывают заряд всего катиона в скобках арабскими цифрами (по способу Эвенса-Бассета). Например, [Hg2(H2O)2]2+ – катион диаквадиртути (2+).

Названия соединений, включающих комплексный катион строятся следующим образом:

[Mn(H2O)6]SO4 – сульфат гексааквамарганца (II);

[Ag(NH3)2]OH – гидроксид диамминсеребра (I);

[Cr2(NH3)9(OH)2]Cl4 – хлорид дигидроксононаамминдихрома (III).

Названия соединений с комплексными анионами строятся так же, как и названия более простых соединений, состоящих из катиона и аниона. Однако в рассматриваемом случае анион непростой, а комплексный.

Название комплексного аниона строится из числа и названия лигандов, корня названия элемента-комплексообразователя, суффикса -ат и указания степени окисления комплексообразователя:

[BF4]- – тетрафтороборат (III)-ион;

[Al(H2O)2(OH)4]- – тетрагидроксодиакваалюминат (III)-ион.

Для ряда элементов-комплексообразователей в русских названиях используют корни латинских названий: Ag – аргент-, Cu – купр-, Hg – меркур-, Ni – никкол-, Au – аур-, Mn – манган-, Pb – плюмб-, Fe – ферр-.

Названия соединений, включающих комплексный анион строятся следующим образом:

K2[HgI4] – тетрайодомеркурат (II) калия;

H[Sb(OH)6] – гексагидроксостибат (V) водорода;

Na[Ag(CN)2] – дицианоаргентат (I) натрия;

K3[AlF6] – гексафтороалюминат калия.

Химические свойства.

Химические свойства комплексных солей очень разнообразны и зависят от химического состава внешней и внутренней сферы. Например, гидроксокомплексы взаимодействуют с кислотами:

Na2[Zn(OH)4] + 2HCl = 2NaCl + Zn(OH)2+ 2H 2O;

Na2[Zn(OH)4] + 4HCl(изб) = 2NaCl + ZnCl 2 + 4H 2O.

Получение солей:

1. Взаимодействие оснований с кислотами.

2. Взаимодействие оснований с кислотными оксидами.

3. Взаимодействие основных оксидов с кислотами.

4. Взаимодействие основных оксидов с кислотными оксидами.

5. Взаимодействие щелочей с солями.

6. Взаимодействие солей с кислотами.

7. Взаимодействие 2-х солей между собой.

8. Взаимодействие металлов с кислотами.

9. Взаимодействие солей с металлами.

10. Взаимодействие металлов с неметаллами.

11. Взаимодействие металлов, оксиды и гидроксидов, которые амфотерны, с растворами и расплавами щелочей.

12. Сплавление солей с кислотными оксидами. если выделяется газообразный оксид.

Уравнения химических реакций, перечисленных способов получения солей приведены ранее в разделах «Оксиды», «Кислоты», «Основания» и «Соли».

УПРАЖНЕНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ «СОЛИ»

1. Даны следующие вещества: К2O, НСl, FeBr3, Cu(OH)2, (CaOH)3PO4, НNO3, MnSO4, NaHS. Выпишите формулы солей, укажите, к какому типу относится каждая соль.

2. Классифицируйте и назовите следующие соли: Cu(NO3)2, (ZnOH)2S, Рb(HSO4)2, BaI2, (Al(OH)2)2SO3, Fe(H2PO4)2, Na2SiO3, KHS.

3. Из приведенного перечня выпишите отдельно формулы средних, кислых и основных солей, назовите их.

KHCO3, ZnSO4, MgOHCl, BeOHNO3, NaHSO4, Ba(NO3)2, Ca(H2PO4)2, (CuOH)2CO3.

4. Напишите молекулярные формулы следующих солей:

1) дигидрофосфат натрия,

2) сульфат алюминия,

3)гидроксосульфат цинка,

4) дигидроксонитрат алюминия,

5) бромид железа (Ш),

Номенклатура комплексных соединений - student2.ru 6) гидрокарбонат бария,

7) гидроксосиликат кальция,

8) перманганат калия,

9) дихромат натрия,

10) гидросульфид железа (II).

5. Напишите молекулярные формулы нормальных и кислых солей, которые могут быть получены в результате замещения:

1) атомов водорода в молекуле фосфорной кислоты атомами бария,

2) атомов водорода в молекуле сероводороднойкислоты атомами алюминия,

3) атомов водорода в молекуле серной кислоты атомами железа (III). Назовите эти соли.

6. Напишите молекулярные формулы нормальных и основных солей, которые могут быть получены в результате замещения:

1) гидроксидных групп в молекуле Аl(ОН)3 кислотными остатками серной кислоты,

2) гидроксидных групп в молекуле Са(ОН)2 кислотными остатками фосфорной кислоты.

Назовите эти соли.

7. Напишите молекулярные формулы нормальных солей, которые могут быть получены в результате замещения в молекуле амфотерного гидроксида Zn(OH)2:

а) гидроксидных групп кислотными остатками азотной кислоты;

б) атомов водорода атомами натрия.

Назовите эти соли

8. Составьте уравнения реакций между соответствующими кислотами и основаниями, приводящих к образованию следующих солей: Ni(NО3)2, K2S, NaHCO3, Na2HPO4.

9. Составьте формулы основных хлоридов железа (III) и уравнения реакций (в молекулярном и ионном виде) превращения этих солей в нормальную соль – хлорид железа (III).

10. Составьте уравнения реакций получения кислых солей в результате взаимодействия сернистой кислоты с гидроксидами натрия и бария.

11. Составьте уравнения реакций получения из соответствующих оснований и кислот следующих солей:

1) гидроксохлорида бария;

2) гидроксосульфата железа (III).

12. Как из сульфата натрия получить гидросульфат, а из гидросульфата – сульфат? Напишите уравнения соответствующих реакций.

13. С какими из веществ взаимодействует карбонат натрия: оксид калия, гидроксид кальция, хлорид бария, цинк, серная кислота, оксид фосфора (V)? Напишите уравнения соответствующих реакций.

14. Напишите уравнения реакций, характеризующих генетическую связь между соединениями различных классов, исходя из:

1) кальция и серы;

2) лития и углерода.

15. Как из алюминия, хлорида бария, сульфата меди, серной кислоты получить: 1) сульфат алюминия; 2) хлорид алюминия?

16. Какие из перечисленных веществ могут взаимодействовать между собой: серная кислота, оксид магния, гидроксид калия, оксид фосфора (V),карбонат калия, оксид серы (IV), оксид калия, гидроксид цинка, хлорид бария? Напишите соответствующие уравнения реакций.

17. С веществами каких классов соединений могут взаимодействовать:

1) оксид натрия;

2) гидроксид натрия?

Приведите примеры и напишите уравнения соответствующих химических реакций.

18. Даны известняк и соляная кислота. Не расходуя никаких других веществ, получите не менее 11 новых веществ, в том числе 4 простых. Напишите уравнения соответствующих реакций и укажите условия их протекания.

19. Закончите уравнения следующих реакций получения солей:

Ca + H3PO4

Mg + H2SO4

Fe + HCl →

K2O + H2SO4

CaO + HNO3

Fe2O3 + H2SO4

Аl(ОН)3 + НСlO4

Ва(ОН)2 + H3AsO4

LiOН + Н2СrO4

Fe(OH)2 + H2SeO4

20. Напишите уравнения реакций образования средних солей между следующими веществами:

1) силикатом натрия и азотной кислотой;

2) гидрокарбонат калия и бромоводородной кислотой;

3) гидросульфатом калия и гидроксидом калия;

4) гидроксосульфатом алюминия и серной кислотой;

5) гидроксоацетатом алюминия и уксусной кислотой;

6) гидросульфидом кальция и гидроксидом кальция.

21. Какие из перечисленных солей: нитрат серебра, сульфат магния, гидросульфит кальция, хлорид натрия, бромид аммония могут реагировать с разбавленным раствором какой-либо кислоты? Напишите уравнения реакций.

22. Какие из перечисленных солей: нитрат аммония, сульфит калия, силикат натрия, хлорид меди (II), бромид бария могут реагировать с разбавленным раствором какой-либо щелочи? Напишите уравнения реакций.

23. Какие из перечисленных солей, находящихся в водных растворах, могут вступать в реакцию с водным раствором какой-либо другой соли: хлорид натрия, нитрат калия, нитрат меди (II), сульфат аммония? Напишите уравнения реакций.

24. Какие из перечисленных солей, находящихся в водных растворах, могут вступать в реакцию между собой: нитрат бария, сульфат железа (II), хлорид магния, йодид аммония, сульфид натрия, сульфат калия. Напишите уравнения реакций.

25. Какие три соли из перечисленных пяти могут одновременно находиться в водном растворе: сульфат магния, карбонат натрия, хлорид меди (II), хлорид бария, нитрат натрия? Приведите два варианта ответа и поясните, сопроводив их уравнениями реакций.

26. Какое максимальное число солей из перечисленных ниже могут одновременно находиться в водном растворе: нитрат меди (II), бромид аммония, ацетат свинца, йодид кальция, нитрат серебра? Поясните и приведите уравнения реакций.

27. К водному раствору, содержащему дигидрофосфат калия, постепенно добавляют гидроксид калия. Какие вещества могут одновременно находиться в растворе? Приведите несколько возможных комбинаций.

28. К водному раствору, содержащему гидрофосфат натрия, постепенно добавляют серную кислоту. Какие вещества могут одновременно находиться в растворе? Приведите несколько возможных комбинаций.

29. Укажите, какие из приведенных ниже пар веществ могут вступать в реакцию в водном растворе. Напишите уравнения протекающих реакций и объясните, почему они протекают:

1) карбонат калия + соляная кислота;

2) гидроксид магния + серная кислота;

3) хлорид бария + нитрат натрия;

4) хлорид кальция + сульфат калия;

5) нитрат серебра + соляная кислота;

6) азотная кислота + гидроксид натрия;

7) карбонат кальция + азотная кислота;

8) сульфат алюминия + хлорид бария;

9) сульфат железа (II) + гидроксид натрия;

10) нитрат калия + сульфат алюминия;

11) бромоводородная кислота + сульфат калия;

12) нитрат меди + сульфат железа (III);

13) нитрат бария + серная кислота;

14) сульфит кальция + соляная кислота;

15) метасиликат натрия + нитрат калия;

16) фосфорная кислота + гидроксид кальция;

17) метасиликат калия + серная кислота;

18) гидроксид железа (II) + карбонат натрия;

19) кремниевая кислота + нитрат магния;

20) фосфорная кислота + нитрат калия;

30. Осуществите превращения по схемам:

1) ВаСО3 → Ва(НСО3)2 → ВаСО3 → ВаО → Ва(ОН)2

2) Р → Р2O5 → СаНРO4 → Са(Н2РO4)2 → Са3(РO4)2 → Р → Н3РO4

3) Аl → Al2O3 → Al(SO4)3 → Al(OH)3 → AlOHCl2 → AlCl3 → Al → Na[Al(OH)4] → Аl(NO3)3 → КАlO2 → Аl(ОН)3

4) КОН → КНСО3 → К2СO3 → КНСО3 → СO2 → Са(НСО3)2 → К2СО3

5) Na → NaOH → NaHCO3 → Na2SO4 → NaCl → NaNO3 → NaNO2

6) Br2 → KBr → K2SO4 → KNO3 → K2SO4 → KCl → Cl2

7) H2S → KHS → K2S →KHS → H2S → K2S → H2S → SO2

Наши рекомендации