Молекулярная масса (в а.е.м.): 245,74
Курсовая работа
Синтез моногидрата сульфата тетраамминмеди(II)
[Cu(NH3)4]SO4*H2O
Выполнил: Радошкевич Д.А. Гр.1405(3)
Преподаватель: Чупахин А.П.
Содержание
ВВЕДЕНИЕ.. 3
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ.. 4
1.1. Комплексные соединения.. 4
1.2. Методика синтеза.. 6
1.3. Применение.. 7
1.4. Роль меди в живых организмах.. 7
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.. 9
2.1. Ход работы.. 10
2.1.1. Расчет констант... 11
2.1.2. Расчет выхода вещества.. 11
2.1.3.Исследование свойств полученного соединения.. 12
2.2.4. Пробирочные реакции.. 12
2.2.5. Данные ИК-спектроскопии.. 13
3. ВЫВОДЫ.... 15
4. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ... 16
ВВЕДЕНИЕ
В последнее время все большее внимание уделяется рассмотрению комплексных соединений, их свойств, роли в природе и для человека. В связи с этим актуальной становится проблема синтеза комплексных соединений из простых веществ. Цель данной работы: выяснить, каким образом и с помощью каких средств происходит синтез моногидрата сульфата тетраамминмеди(II), и для чего необходимо это вещество, получить комплексное соединение - моногидрат сульфата тетраамминмеди(II) [Cu(NH3)4]SO4*H2O и изучить его свойства.
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ
Комплексные соединения
Комплексными называются соединения, образованные сочетания отдельных компонентов – электронейтральных молекул простых и сложных веществ.
Существование комплексных соединений необъяснимо в рамках представлений о формальной валентности или степени окисления. Теория, объясняющая строение таких соединений, была предложена А. Вернером. Она получила название координационной теории. Её основные положения сводятся к следующему:
1. Один из основных компонентов комплексного соединения - центральный атом или центральный ион, иначе - комплексообразователь М. Чаще всего комплексообразователем является ион d - элемента, но известны комплексы с ионами s- или р-элементов в роли центральных ионов. Комплексообразователем может быть и нейтральный атом, например, Feͦͦ .
2. Комплексообразователь координирует (удерживает вокруг себя) некоторое число одинаковых или разных лигандов M L1L2…Ln. В качестве лигандов могут выступать как анионы, так и нейтральные молекулы, атомы в которых имеют не поделённые электронные пары, или молекулы, атомы в которых связаны π-связями, например:
F-, Cl- , Br- , I- , OH- , CN- , SCN- , NO2- , SO42- , S2O3 2-, H2O, NH3, CH2=CH2,C6H6.
Общее число лигандов при данном центральном ионе – координационное число - зависит от его природы, заряда и от природы лигандов. Чаще всего встречаются следующие координационные числа (табл 1.):
Табл 1.
| Заряд комплексообразователя | +1 | +2 | +3 | +4 |
| Типичное координационное число | 4,6 | 4,6 |
Число координационных мест, занимаемых лигандом характеризует его координационную емкость или дентатность к монодентатным лигандам относятся:
А) однозарядные анионы (OH− , F− , Cl− , I− , NO−2 , CN− , CNS− );
Б) нейтральные молекулы (H2O, NH3 ) Бидентатные лиганды, такие как двухзарядные анионы (SO4 2-, S2O3 2-,С2О42-), содержат по два атома, способных соединяться с центральным ионом.
Среди бидентатных лигандов есть и нейтральные молекулы, например этилендиамин NH2(CH2)2NH2.
3. Комплексообразователь с координированными лигандами образует внутреннюю координационную сферу. При записи химической формулы внутренняя координационная сфера заключается в квадратные скобки. В зависимости от зарядов комплексообразователя и лигандов комплекс представляет собой анион, катион или нейтральную молекулу. Например:
[Cu(NH3)4]2+, [Ag(CN)2]-, [Pt(NH3)2Cl2]0
Заряд комплекса подсчитывают как алгебраическую сумму зарядов всех составляющих его частиц (считая все заряды целочисленными). Незаряженным центральным атомам и лигандам - нейтральным молекулам приписывается нулевой заряд.
4. Заряд комплексного иона уравновешивается зарядами соответствующих противоионов, образующих внешнюю координационную сферу (записываются за квадратными скобками), например:
[Cu(NH3)4]SO4, [Ag(CN)2]Cl.
Рассмотрим положения теории на примере нашего комплекса:
В качестве центрального иона-комплексообразователя выступает Сu2+
Лигандами являются 4 аммиака– (NH3)4
Координационное число, характерное для Сu2+ - четыре.
NH3 – нейтральная молекула: монодентатный лиганд.
Заряд комплекса – 2+(NH3 имеет нулевой заряд)
SO4 – противоион(внешняя координационная сфера.
Методика синтеза
Поместить в химический стакан емкостью 50 мл 5,00 г пентагидрата сульфата меди(II), мелко растертого в фарфоровой ступке и растворить при умеренном нагревании в 10 мл воды. После охлаждения раствора постепенно, при тщательном перемешивании прилейте к нему концентрированный водный раствор аммиака до полного растворения выпадающего вначале голубого осадка сульфата гидроксомеди(II). К полученному темно-синему раствору сульфата тетраамминмеди(II) добавить 10 мл этанола. Стакан со смесью охладить в бане со льдом. Отделите выпавшие кристаллы от раствора вакуумным фильтрованием и промыть их на фильтре смесью этанола с раствором аммиака (1:1 по объему). Просушить кристаллы в воронке током воздуха.
Физические и химические свойства комплекса.
Внешний вид: Синие ромбические кристаллы.
Молекулярная масса (в а.е.м.): 245,74
Температура разложения (в °C): 150
Растворимость (в г/100 г или характеристика):вода: 18,5 (21,5°C)