Комплексные соединения.
план-конспект занятия по химии (11 класс) по теме

Николаевская средняя школа

Открытый урок

по теме

«Комплексные соединения»

(для проведения в 11 классе)

Выполнила:  учитель химии

Сафонова Н.В.

Цели урока:        1) Сформулировать понятие о составе,

строении и основах номенклатуры комплексных соединений;

2. Познакомить учащихся с их свойствами, способами получения и применения;
3. Расширить понятие о многообразии веществ.

План урока.

1. Строение и состав комплексных соединений.
2. Номенклатура комплексных соединений.
3. Классификация комплексных соединений и многообразие.
4. Домашнее задание.
5. Применение.
6. Закрепление изученного.

1. Строение и состав комплексных соединений.

В 1780-1790 гг. дед английского физика и химика Уильяма Рамзая, носивший фамилию Турнбуль, владел заводом, на котором производились вещества, применяемые для окраски тканей.

Демонстрируется окрашенный образец ткани или ранее полученный раствор данного вещества FеII3[FеIII (СN)6]2 - турнбулева синь ( учащимся формулу пока не сообщать).

Технология окраски тканей заключается в протравливании ткани раствором сульфата железа (II) и последующей обработке раствором некоторого вещества: а именно красной красной кровяной соли. Получают ее из бычьей крови. Состав вещества вам предстоит узнать самим.

Красная кровяная соль: М=329 г/моль, w(К)=35,56%, w(Fе) =17, 02%,     w(С) =21,88%, остальное - азот.

 Получается формула К3 Fе С6 N6 или К3 Fе(СN)6.

Возможно, это двойная соль.

З К С N × Fе (СN)3        соль циановой кислоты

Н  — С         N

тогда раствор этой соли содержит ионы К+, Fе 3+, СN-,

это можно проверить с помощью качественной реакции на ион Fe3+ с роданидом аммония,если реакция положительная, то мы увидим кроваво-красное малодиссоциирующее вещество Fе (СNS)3 – роданид железа (III).

Проводится опыт:

Fe C l 3 + 3 NH 4 CNS        Fe (CNS )3         + 3 NH4 C l.

кроваво-красный

NH 4 CNS – роданид аммония

Проводится та же реакция, но вместо FeClз берётся исследуемая красная кровяная соль. Реакция отрицательна.

Вывод: При диссоциации красной кровяной соли Fе(III) переходит в раствор не в виде Fе 3+, а в составе более сложных ионов, значит это не двойная соль. Значит, она комплексная К3[FеIII(СN)6].

гексацианоферрат (III) калия- красная кровяная соль.

Проводится опыт по изучению электропроводности раствора

Кз[ Fе(CN)6]. Результат положительный.

Вывод: Вещество с ионным типом связи, диссоциирует, электролит.

К3[  Fе (СN)6]      З К+ +[ Fе (СN)6-  ]

Данное вещество представляет собой комплексное соединение, диссоциирующее на внешнюю и внутреннюю сферы. Внутренняя сфера практически не диссоциирует,

      K3           [ Fe (CN)6 ]        устойчива даже при температуре и её

внешняя  внутренняя        заключают в квадратные скобки.

Связь между внутренней и внешней сферами ионная.

Строение внутренней сферы.

1)        Центральный атом, комплексообразователь.
Кз [Fе(СN6)]      центральный атом (Fе-III)

d-элемент.

2)        Центральный атом окружён лигандами.
Лиганды - (цианид-ионы). Они либо имеют заряд,

противоположный заряду центрального атома, либо вообще не имеют заряда, т.е. являются полярными молекулами.

В роли лигандов могут выступать    

положительные (NO+),

отрицательные (СI-, I-, NO-3, ОН-) ионы;

нейтральные молекулы (Н2О, N Н3, СО, NO).

Заряд внутренней сферы равен алгебраической сумме зарядов

комплексообразователя и лигандов.

[Fе3+(СN-)6]3-      Заряд: (3+) + (1-) · 6 = (3+) = 3-

  Молекула вещества должна быть нейтральна. Значит ионы

внешней сферы имеют заряд, противоположный заряду

внутренней сферы (комплексного иона), т.е. положительны (К+).

Необходимо 3 иона калия, чтобы молекула стала нейтральной,

поэтому:

 K 3+  [ F e (C N ) 6 ] 3 -  

2. Номенклатура комплексных соединений.

Названия лигандов:

Число лигандов обозначается греческими числительными:

2-ди        4-тетра      6-гекса

3-три      5-пента

Число лигандов очень часто в два раза больше валентности

центрального атома.

В комплексном соединении называют, как принято, сначала анион, затем катион.

Например, Na2SO4 - сульфат натрия.

Название соединения с комплексным катионом.

Проводится опыт:

CuII SO4 +     4 NH3           [Cu (NH3)4]  

                                      сине-фиолетовый

Итак, название имеет такой состав: название аниона, название комплексного катиона (число лигандов, название лиганда, название центрального атома, валентность центрального атома). [СuII (NH3)4]SO4- сульфаттетраамминмеди (II).

                                                                             формула                                           название

Название соединения с комплексным анионом. Состав: название комплексного аниона (число лигандов, название лиганда, название центрального атома, валентность центрального атома), название катиона.

Название соединения с комплексным катионом.

Сульфаттетраамминмеди (II)

Название соединений с комплексным анионом.

Центральному атому дают латинское название с окончанием -ат.

Гексацианоферрат (III) калия

Закрепление изученного.

Дайте названия:

1. [Аl (Н20)6]Сl3        3) Nа3[АgS2]
2. Nа 3 [Аl (ОН)6]        4) [Со(NНз)6]Сl

Составьте формулы:

1) хлорид гексаакваалюминия (III)

2) гексагидроксоалюминат (III) натрия

3) дитиоаргентат (III) натрия

4) хлорид гексаамминкобальта (I)

3.Классификация комплексных соединений и многообразие.

Также к комплексным соединениям относят.

1. Кристаллогидраты

СuIISO4 • 5Н2O- пятиводный сульфат меди (II) можно рассматривать как

      [Сu (Н2O)4]SO4 • Н20 гидрат сульфата тетрааквамеди (II)

Проводится опыт:

СuSO4(безводный) + 5Н2O              СuSO4 • 5Н2O

СuSO4 – бесцветный, СuSO4 • 5Н2O- голубой, медный купорос

2. Соли аммония.

Проводится опыт: получение вещества, реакция «Дым без огня».

NНз+HCl →  NH4Cl(кр.)

[N-3H4+1]+ Cl-  хлорид тетрагидридазота (III)

4. Домашнее задание.

1) Составить формулы:

хлорид диамминсеребра (I), гексахлороферрат (II) натрия.

2) Назвать комплексные соединения.

Nа 2 [Сu(ОН)4], Nа [Zn (ОН)3],  [Сu(NН3)4](NО3)2.

5. Применение.

Комплексные соединения очень часто встречаются в химической практике и распространены в природе. Их значительно больше, чем всех остальных неорганических веществ.

Комплексные соединения используют:

1. В качестве катализаторов при получении полимеров;
2. для связи атомов азота;
3. для получения СМС, лаков, красок;
4. в качестве красителей;
5. как стимуляторы биологических процессов (гемоглобин, хлорофилл).

Комплексные соединения часто ярко окрашены.

Получается краска турнбулева синь по реакции между сульфатом железа (II) FеSO4 и гексацианоферратом (III) калия:

2К3[FеIII(СN)6] + ЗFеSO4        FeII3 [FeIII(CN)6]2    + ЗK2SO4

гексацианоферрат (III) железа

Проводится опыт:        

2К3[FеIII(СN)6] + ЗFеSO4        FеIIз[Fе|||(СN)6]2     + ЗК2SO4

кр. кровяная соль        турнбулева синь

ЗК4+[FеI I (СN)6-]4- + 4FеIIIСlз         FеIII 4[Fе"(СN)6]3       + 12КСl

жёл. кровяная соль        берлинская лазурь

(получена в 1704 г. немецким учёным Дисбахом)

Осадки тёмно-синие.

Жёлтую кровяную соль получают из животных отбросов (кровь, копыта, шкуры, сухая рыба, кожа, мясо, щетина, шерсть).

Из бычьей крови (г.Москва 1794 г.)

Красную кровяную соль получают из жёлтой кровяной соли.

Проводится эксперимент:

Из красной и жёлтой кровяной соли можно получить пигменты разнообразной окраски.

2СоСl2 + К4[FeII(СN)6]         Со2II[FеII(СN)6]4- + 4КСl.

коричневый

ЗСоСl2 + 2К3 [Fе(СN)6]                   Со зII [Fе(СN)6 ] 23-  + 6 КСl.

красный

2Ni Сl2 + К4 [Fе(СN)6]                  N i 2[Fе(СN)6]  + 4КСl.

зелёный

З Ni Сl2 + 2К3 [Fе(СN)6]                   Ni 3[Fе(СN)6]2   + 6КСl.

жёлтый

3Ni2+ + 6Cl- + 6K+ + 2[Fе(СN)6]3              Ni[Fе(СN) 6 ]2   +6K+ + 6Cl-.

3Ni2  + + 2[Fе(СN)6]3-                           Ni 3[Fе(СN)6]2

гексацианоферрат (III) никеля (II)

Закрепление:

Назвать комплексные соединения и составить уравнения их диссоциации.

[Аg(NН3)2]NO3

К3[Сu(СN)4]

Ответ: нитрат диамминсеребра (I),  тетрацианокупрат (I) калия.

 [Аg(NН3)2]NO3           [Аg(NН3)2]+ + NO3-           

К3[Сu(СN)4]           ЗК+ + [Сu(СN)4]3-