2023 год. Немного о комплексных соединениях
материал для подготовки к егэ (гиа) по химии (9, 10, 11 класс)

 Комплексные соединения вещества «с квадратными скобками»

 Строение комплексного соединения

Координационное число (индекс лиганда), как правило, в два раза больше степени окисления комплексообразователя! (искл.: алюминий – 4 и 6)

Na3[AlF6]

Комплексообразователь, внешняя сфера, внутренняя сфера, комплексный ион, лиганды, координационное число.

Гидроксокомплексы алюминия и цинка K[Al(OH)4], Na2[Zn(OH)4]

Аммиакаты меди, цинка, серебра [Cu(NH3)4](OH)2, [Ag(NH3)2]OH, [Zn(NH3)4](OH)2

Получение комплексных соединений

1. Гидроксокомплексы получают действием избытка раствора щелочи на амфотерные оксиды/гидроксиды или их соли:

ZnO + 2NaOH + H2O → Na2[Zn(OH)4]

Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4]

 ZnCl2 + 4KOHизб → K2[Zn(OH)4] + 2KCl

*также гидроксокомплексы получают растворением алюминия/цинка в растворах щелочей или в щелочных растворах окислителей:

 2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2

 4Zn + NaNO3 + 7NaOH + 6H2O → 4Na2[Zn(OH)4] + NH3 

8Al + 3NaNO3 + 5NaOH + 18H2O → 8Na[Al(OH)4] + 3NH3

2. Аммиакаты получают действием избытка раствора аммиака на оксиды, гидроксиды или соли меди/серебра:

CuCl2  + 4NH3  =   [Cu(NH3)4]Cl2

CuCl   +  2NH3   =  [Cu(NH3)2]Cl

CuCl  +  3NH3  +  H2O  →   [Cu(NH3)2]OH  +  NH4Cl

Гидроксид меди (II) легко взаимодействует с раствором аммиака, образуя сине-фиолетовое комплексное соединение:

СuSO4 + 4NН3 = [Cu(NH3)4] SO4

CuSO4 + 2NH3 +2H2O = Cu(OH)2 + (NH4)2SO4

(сначала образуется осадок, потом он растворится в избытке аммиака)

Cu(OH)2 + 4NH3 = [Cu(NH3)4](OH)2

Cu(OH)2 + 4NH3 * H2O = [Cu(NH3)4](OH)2 + 4H2O (при условии, если взят раствор аммиака)

CuO + 4NH3 + H2O → [Cu(NH3)4](OH)2 ·

CuO + 4(NH3•H2O) → [Cu(NH3)4](OH)2 + 3H2O

Cu2O  +  4NH3  +  H2O  =  2[Cu(NH3)2]OH

 Аg2O + 4NH3 + H2O = 2[Ag(NH3)2]OH

AgCl + 2NH3 ⇄ [Ag(NH3)2]Cl

AgCl + 2NH3 + H2O = [Ag(NH3)2]OH + HCl.

Разрушение комплексных соединений

Комплексы разрушаются кислотами или кислотными оксидами.

1. Гидроксокомплексы разрушаются до гидроксида или соли в зависимости избытка/недостатка кислоты:

 Na2[Zn(OH)4] + 2HClнедост → Zn(OH)2 + 2NaCl + 2H2O

 Na[Al(OH)4] + 4HClизб → AlCl3 + NaCl + 4H2O

2. Если возможно образование нерастворимой соли, то реакция протекает только до ее образования:

K2[Zn(OH)4] + 3H2S → ZnS + 2KHS + 4H2O

2[Ag(NH3)2]OH + 5H2S → Ag2S + 4NH4HS + 2H2O

2. Кислотные оксиды (СО2, SO2) разрушают гидроксокомплексы, как правило, только до гидроксида:

K2[Zn(OH)4] + 2CO2 → Zn(OH)2 + 2KHCO3

Na[Al(OH)4] + SO2 → Al(OH)3 + NaHSO3 

3.Если возможно образование осадка, то для разрушения могут подойти и соли: [Zn(NH3)2](OH)2 + (NH4)2S → ZnS + 6NH3 + 2H2O

Прокаливание комплексных соединений

 Гидроксокомплексы разрушаются до солей анионного типа и воды:

K[Al(OH)4] → KAlO2 + 2H2O