Слайд 1Лекция №9 по химии
Комплексные соединения (КС)
Слайд 2
План
1. Строение КС
2. Название КС
3. Химическая связь в КС
4. Диссоциация
КС. Константа нестойкости
(К нест) комплексного иона.
Слайд 3Понятие КС
Комплексными называются соединения, в которых есть химическая связь,
образованная по донорно-акцепторному механизму.
Пример: ион аммония [NH4]+ :
NH3 + H+ → [NH4]+
Атом N – донор электронной пары;
ион H+ - акцептор
Слайд 4Строение КС. Координационная теория А.Вернера.
КC состоят из внутренней и внешней
сферы(внутренняя сфера заключается в квадратные скобки[…]).
Внутренняя сфера КС состоит из
центрального иона-комплексообразователя и лигандов. Лиганды – кислотные остатки или нейтральные молекулы –NH3,H2O , CO, NO, которые присоединены, т.е. координированы, к комплексообразователю
( центральному иону).
Слайд 5
II. Название комплексных соединений.
Название числительных :
2 – ди, 3 –
три, 4 – тетра, 5 – пента, 6 – гекса.
Названия
лигандов:
Cl- - хлоро
I- - иодо
CN- - циано
OH- - гидроксо
SO 2- - сульфато
H2O – аква
NH3- аммин
CO - карбонил
NO - нитрозил
Слайд 6Название КС катионного типа […]+
1.Внешняя среда
2.Лиганды и их кол-во
3.
Центральный ион по-русски в родительном падеже
Пример:
[ Ni+3(H2O)05Cl-]+Cl-
- Хлорид хлоропентааква- никеля(II)
[Zn(H2O)4]SO4 - Сульфат тетрааквацинка
[Ag(NH3)2]Cl - Хлорид диамминсеребра
Слайд 7Название КС анионного типа […]-
1.Лиганды и их кол-во
2.Центральный ион (лат.)
с окончанием «ат»
3.Внешняя сфера по-русски в родительном падеже
Пример:
K3[Fe+3(CN)-6]3-
- гексацианоферрат(III) калия
Na2[HgI4] - тетраиодомеркурат(II) натрия
K3[Al(OH)6] - гексагидроксоалюминат калия
Слайд 8
Название внутрикомплексных солей […]0
1.Лиганды, их кол-во
2.Центральный ион по-русски в
именительном падеже
Пример :
[Pt2+(NH3)2Cl2]0 - дихлородиамминплатина (II)
Слайд 9Химическая связь в КС.
Если КС растворимо в воде, то
на внутреннюю и внешнюю сферу оно диссоциирует полностью. Внутренняя сфера
КС – слабый электролит – диссоциирует обратимо и ступенчато. На каждой ступени диссоциации внутренней сферы из неё выходит один лиганд. Даже 1-ая ступень диссоциации КС идет слабо, а каждая последующая ступень протекает еще слабее.
Константа равновесия для диссоциации комплексного иона называется константой нестойкости К нест.
Слайд 10Пример:
K2[HgI4] → 2K+ +[HgI4]2-
Диссоциация комплексного иона:
1.Ступень
первая
[HgI4]2- ↔ [HgI3]- + I- ;
Kн 1;
2.Ступень вторая
[HgI3]3 ↔ [HgI2]0 + I- ; Kн 2;
Слайд 11Окислительно-восстановительные реакции (ОВР)
План:
1. Понятие ОВР
2. Типичные окислители и восстановители
3. Окислительно-восстановительная
двойственность (ОВД)
4. Метод электронного баланса
5. Метод полуреакций
Слайд 12Понятие ОВР
I. ОВР – реакции, протекающие с изменением степени окисления
элементов.
Окислители принимают электроны и их степень окисления уменьшается.
Восстановители отдают электроны
и их степень окисления увеличивается.
Отдача электронов – процесс окисления; принятие электронов – процесс восстановления.
Слайд 13Типичные окислители:
Элементы в max степени окисления
( HNO3, KMnO4, K2Cr2O7)
степень окисления = номер группы.
Ионы Меn+ в max степени окисления
(Cu2+,
Ni3+)
F20, O20, O30
Слайд 14Типичные восстановители:
Элементы в минимальной степени окисления (KI, H2S, NH3)
Ме0 (металлы)
(Zn0, Mg0)
H20
Слайд 15Окислительно-восстановительная двойственность (ОВД)
Элементы в промежуточной степени окисления (HNO2, Na2SO3)
Ионы Mem+
в промежуточной степени окисления (Cu+, Fe2+)
Неметаллы, кроме F2, O2, O3,H2,
(S0,P0,C0)
III. ОВД
Элементы в промежуточной степени окисления могут быть и окислителями, и восстановителями ( в зависимости от того, с чем они реагируют)
Пример:
2SO2 + O2 → 2SO3
В-ЛЬ ОК-ЛЬ
SO2 + 2H2 → S + 2H2O
ОК-ЛЬ В-ЛЬ
Слайд 16IV. Метод электронного баланса
Метод используется, если реакция протекает в газах
или в твердой фазе.
Пример: N-3H3 + O20 → N20 +
H2O -2
В-ЛЬ ОК-ЛЬ
2N-3 -6e- → N20 12 2
O20 +4e- → 2O-2 3
4NH3 + 3O20 → 2N20 + 6H2O
Проверка: Ме, неМе, H, O
Слайд 17V. Метод полуреакций
Метод полуреакций используется для ОВР, протекающих в водном
растворе.
В нем выписывается не просто элемент, изменивший степень окисления, а
ион или молекула, в составе которого есть этот элемент.
Для уравнивания атомов кислорода и водорода в этом методе можно использовать :
H+, H2O, OH- : в кислой среде H+, H2O;
в нейтральной среде: H2O, OH-, H+
в щелочной среде: H2O, OH-
Слайд 18Правила уравнивания атомов
«O» и «Н»:
а) кислая среда: в той
части полуреакции, где мало атомов «О» дописывают+ H2O(столько молекул воды,
сколько не хватает атомов «О»), а по другую сторону стрелочки дописывают ионы «Н+», столько, сколько их напротив.
Пример:
MnO4 - + 8H+ +5e- → Mn2+ + 4H2O2+
Затем считают суммарный заряд слева и справа и находят их разницу (это количество электронов)
Слайд 19б) нейтральная среда:
если справа и слева в полуреакции разное количество
атомов «О», то слева всегда добавляют воду (столько молекул, сколько
лишних атомов «О» или сколько не хватает атомов «О»). Справа же могут быть и H+, и OH-.
Пример:
MnO4- + 2H2O +3e- → MnО2 + 4OH-
Затем считают заряд слева, заряд справа и их разницу (это количество электронов).
Слайд 20в) щелочная среда
H2O пишут в той части полуреакции, где много
атомов «О», столько молекул H2O, сколько не хватает атомов «О».
В другой же части полуреакции пишут OH-
Пример:
SO32- + 2OH- -2e- → SO42- + H2O
Затем считают суммарные заряды слева , заряды справа и их разницу ( это количество электронов)