Для самостоятельной работы

1. Назовите следующие комплексные соединения:

а) [Co(NH3)3]Cl3; б) [Cu(NH3)4]SO4; в) [Al(H2O)6]Cl3;

г) H[AuCl4]; д) Na3[Al(H2O)2(OH)4]; е) K4[Fe(CN)6];

ж) K3[Fe(CN)6]; з) K[Ag(CN)2].

2. Запишите уравнения диссоциации и выражения для их нестойкости следующих комплексных ионов:

[Cu(NH3)4]2+; [HgJ4]2-; [Co(NO2)6]3-;

[PtCl4]2-; [Co(NH3)6]2+; [Ag(S2O3)2]2-;

[Fe(CN)6]3-; [Ag(CN)2]-; [Ni(CN)4]2-.

3. Чему равны заряды комплексных ионов и ионов комплексообразователей в следующих комплексных солях:

а) [Co(NH3)6]SO4;	г) K[Ag(NO2)2];
б) K2[PtCl6];	д) Na3[Al(H2O)2(OH)4].
в) K3[Co(NO2)6];

Назовите координационные числа комплексообразователей в этих солях.

4. Приведите примеры применения комплексных соединений в анализе для: а) открытия ионов, б) маскировки мешающих ионов, в) растворения осадков, г) изменения окислительно–восстановительных свойств, д) изменения кислотно–основных свойств, е) демаскировки.

5. Вычислите концентрацию ионов Fe³⁺ в 0,1 М растворе комплексного иона [FeF₆]^3-. Ответ: 1,07×10^-3 моль/л.

6. Имеются два 0,1 М раствора [Ag(NH₃)₂]Cl и K[Ag(S₂O₃)]. В растворе какой соли больше концентрация ионов серебра и во сколько раз?

Ответ: 1,13×10^-3 моль/л; 1,23×10^-5 моль/л;

в аммиакате концентрация ионов серебра больше в 92 раза.

7. Образуется ли осадок иодида серебра при смешивании 0,1М раствора комплексной соли K[Ag(CN)₂] с равным объемом 0,2 М раствора иодида калия?

Ответ: образуется, т.к. 5,6×10^-9 > 8.3×10^-17

8. Произойдет ли разрушение комплекса, если смешать равные объемы 0,01М растворов тетраиодомеркурата (II) калия и нитрата свинца?

Ответ: комплекс не разрушается, т.к. 3,04×10^-13< 1,1×10^-9.

9. Произойдет ли разрушение комплексного иона и выпадет ли осадок ионида серебра, если к 0,02 М раствору дицианоаргентата (I) калия прилить равный объем 0,02 М раствора иодида калия?

Ответ: комплекс разрушается, осадок выпадает,

т.к. 1,35×10^-10 > 8,3×10^-17.

10. Выпадает ли осадок сульфида цинка, если раствор, содержащий 10^-2 моль/л [Zn(NH₃)₄]Cl₂ насытить сероводородом до концентрации сульфид–ионов, равной 1×10^-10 моль/л?

Ответ: выпадет

11. Сколько моль NH₄OH необходимо к 1 л 0,5М раствора AgNO₃, чтобы понизить равновесную концентрацию ионов серебра до 1×10^-5 моль/л? Ответ: 1,05 моль.

12. Вычислите растворимость сульфида кадмия в 1М растворе цианида калия. Ответ: 3,2×10^-5 моль/л.

13. Сколько миллилитров 0,1М раствора аммиака необходимо для растворения 0,1 г хлорида серебра?

Ответ: 132 мл.

14. Вычислить равновесную концентрацию ионов серебра в растворе, содержащем 10^-3 моль/л AgNO₃ и 0,1 моль/л гидроксида аммония.

Ответ ≈6,0×10^-9.

15. Вычислить концентрацию ионов меди в 0,1 М растворе CuSO₄, содержащем 0,5 моль/л NH₄OH.

Ответ: 9,3×10^-10 моль/л.

16. Найдите равновесную концентрацию ионов свинца в растворе, содержащем 0,01 моль/л Pb(NO₃)₂ и 0,1 моль/л CH₃COONa. Общая константа нестойкости комплекса [Pb(CH₃COO)₄]^2- равна 3,8×10^-2.

Ответ: 4,5×10^-4 моль/л.

17. Рассчитайте, образуется ли осадок FeS, если к 0,1 М раствору гексацианоферрата (II) калия - K₄[Fe(CN)₆] прилить равный объем 0,01 М раствора сульфида натрия (процессов гидролиза не учитывать).

Ответ: осадок образуется.

18. Сколько моль/л NH₄OH необходимо добавить к 0,025 М раствору сульфата кадмия, чтобы равновесная концентрация кадмия стала равной 1×10^-5 моль/л? Состав комплекса [Cd(NH₃)₄]²⁺.

Ответ: 0,22 моль/л.

19. Произойдет ли разрушение комплекса, если к 10 мл 0,01 М раствора K₃[AlF₆] прилить равный объем 0,1 М раствора нитрата кальция (K_H = 2,14×10^-21; ПР(CaF₂)=4,0×10^-11)?

Ответ: да, т.к. 2,3×10^-8 > 4,0×10^-11.

20. Через 0,1 М раствор [Zn(NH₃)₄]Cl₂ пропустил сероводород до концентрации сульфид–ионов в растворе [S^2-]=10^-10 моль/л. Вычислите, будет ли образовываться осадок сульфида цинка?

Ответ: да.

21. В каком минимальном объеме 5М раствора аммиака растворится 0,2 г хромата серебра Ag₂CrO₄?

Ag₂CrO₄ + 2NH₄OH = [Ag(NH₃)₂]₂CrO₄ + 2H₂O

Ответ: 50 мл р-ра NH₄OH.

Глава VII. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ

Окислительно-восстановительными реакциями называются реакции, протекающие с изменением степени окисления атомов или ионов, входящих в состав реагирующих веществ, т.е. это такие реакции, при которых происходит переход электронов от одних атомов, молекул или ионов к другим.

Окисление – процесс отдачи электронов атомом или ионом.

Восстановление – процесс присоединения электронов атомом или ионом.

Окислители – вещества, атомы или ионы которых присоединяют электроны; при этом процессе они восстанавливаются.

Восстановители – вещества, атомы или ионы которых теряют электроны; при этом процессе они окисляются.

При окислении степень окисления повышается, при восстановлении, наоборот, понижается. Например:

S-2 – 2ē → S0 S+4 – 2 ē → S+6 Cr+3 – 3 ē → Cr+6 Mn+2 – 5 ē → Mn+7

Fe+3 + ē → Fe+2 Cu+2 + 2 ē → Cu0 S+4 + 4 ē → S0

Степенью окисления называют условный заряд атома в молекуле, вычисленный исходя из предположения, что молекулы состоят только из положительно и отрицательно заряженных ионов.

В окислительно-восстановительном процессе число электронов, отдаваемых восстановителем (восстановителями), равно числу электронов, принимаемых окислителем (окислителями).

Классификация окислительно-восстановительных

Реакций

Реакции окисления–восстановления делят на три группы: внутримолекулярные, межмолекулярные и реакции диспропорционирования.

1. Внутримолекулярные – это реакции, протекающие с изменением степени окисления атомов в одной и той же молекуле. Например:

2KNO3 = 2KNO2 + O2 N+5 + 2ē → N+3 2 2O-2 – 4ē → O20 1

NH4NO2 = N2 + 2H2O 2N-3 – 6ē → N20 1 2N+3 + 6ē → N20 1

2KClO3 = 2KCl + 3O2 Cl+5 + 6ē → Cl-1 2 2O-2 – 4ē → O20 3

2. Межмолекулярные - это реакции, протекающие с изменением степени окисления атомов, находящихся в разных веществах (простых или сложных). Такого рода реакций очень много:

C0 + O20 = C+4O2-2; Cu+2O + H20 = Cu0 + H2+1O;	Zn0 + 2H+1Cl = Zn+2Cl2 + H20; 2KJ-1 + Cl20 = 2 KCl-1 + J20;
3Na2S+4O3 + K2Cr2+6O7 + 4 H2SO4 = 3Na2S+6O4 + Cr2+3(SO4)3 + 4H2O

3. Реакция диспропорционирования (дисмутации), или их еще называют реакциями самоокисления–самовосстановления. При этих реакциях в процессе окисления- восстановления участвуют атомы одного и того же элемента:

4KCl+5O3 = 3KCl+7O4 + KCl-1; KOH + Cl20 = KCl+1O + KCl-1 + H2O;

2H2O2-1 = 2H2O-2 + O20↑; Br20 + H2O = HBr-1 + HBr+1O

Составление уравнений