Одержання та властивості малорозчинних у воді основ та амфотерних гідратів оксидів
В окремі пробірки налийте по 2 мл розчинів солей нікол сульфату та хром(ІІІ) нітрату.
До кожної пробірки додайте краплями розведеного розчину натрій гідроксиду до утворення осадів. Що це за осади? Напишіть рівняння реакцій їх утворення.
Вміст кожної пробірки збовтайте та розділіть на дві частини. До однієї прилийте розведеної хлоридної кислоти, а до другої – концентрованого розчину NaOH.
Опишіть спостереження. Складіть рівняння реакцій. Зробіть висновок про хімічну природу гідратів оксидів.
Заняття 4
Солі. Координаційні (комплексні) сполуки
Програмні питання
1 Визначення поняття: середні, кислі та основні солі.
2 Хімічні формули солей та їх номенклатура.
3 Властивості солей та способи їх добування.
4 Будова координаційних сполук (комплексоутворювач, координаційне число, ліганди; внутрішня і зовнішня сфери координаційної сполуки). Уміти визначати ступінь окиснення центрального атома заряд комплексного йона.
5 Дисоціація координаційних сполук..
6 Номенклатура координаційних сполук. Уміти писати хімічні формули координаційних сполук за назвою.
Короткі теоретичні відомості
З точки зору атомно-молекулярного вчення солі – це продукти заміщення Гідрогену кислоти металом або продукти нейтралізації гідроксидів металів відповідними кислотами. Солі розділяють на середні кислі або основні.
Середні солі– це продукти повного заміщення Гідрогену кислоти металом або повної нейтралізації гідроксиду металу цією кислотою:
|
|
|
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2,
Ba(OH)2 + 2HNO3 = Ba(NO3)2 + 2H2O.
Кислі солі – це продукти неповного заміщення Гідрогену багатоосновної кислоти металом або неповної нейтралізації цієї кислоти гідроксидом металу:
Zn + 2H2SO4 = Zn(HSO4)2 + H2,
NaOH + H3PO4 = NaH2PO4 + H2O,
K2SO4 + H2SO4 = 2KHSO4.
Таким чином, кислі солі можуть утворювати лише багатоосновні кислоти.
Основні солі – це продукти неповної нейтралізації багатокислотної основи відповідною кислотою:
Ba(OH)2 + HCl = BaOHCl + H2O,
CaSO4 + Ca(OH)2 = (CaOH)2SO4.
Таким чином, основні солі можуть утворюватись тільки багатокислотними основами.
Хімічні властивості солей
1 Солі реагують з лугами або амоніак гідратом. Внаслідок цього утворюються солі (сіль) з іншою будовою молекул
– середні, кислі або основні – залежно від молекулярних співвідношень реагентів:
MgCl2 + KOH = MgOHCl + KCl,
NaH2PO4 + NaOH = Na2HPO4 + H2O,
RbHSO4 + RbOH = Rb2SO4 + H2O
NaOH + FeCl2 = Fe(OH)2 ↓ + 2NaCl.
2 Солі взаємодіють з кислотами з утворенням (залежно від молярних співвідношень реагентів) різних сполук:
а) кислоти і солі:
ZnS + 2HCl = ZnCl2 + H2S,
б) кислої та середньої солей:
Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 = Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4¯,
в) кислої солі:
MgCO3 + CO2 + H2O = Mg(HCO3)2,
|
|
|
г) середньої або основної солі:
Fe(OH)2Cl + HCl = FeOHCl2 + H2O,
FeOHCl2 + HCl = FeCl3 + H2O.
3 Солі взаємодіють між собою. Внаслідок цього утворюються солі з іншою будовою молекул. Реакція проходить до кінця, якщо в результаті утворюється нерозчинна сіль чи малодисоціююча речовина (слабкий електроліт) або виділяється газ:
CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3¯ + 2NaCl,
2NaHSO4 +K2CO3 = K2SO4 + Na2SO4 + CO2 + H2O.
4 Солі взаємодіють з оксидами (кислотними чи амфотерними) з утворенням солі та кислотного оксиду, якщо утворений оксид леткіший за вихідний:
Na2CO3 + SiO2 = Na2SiO3 + CO2
4LiNO3 + 2Al2O3 = 4LiAlO2 + 4NO2 + O2
Координаційні (комплексні) сполуки
Координаційними (комплексними) називають сполуки утворені за рахунок координації одним атомом (йоном) електронейтральних або протилежно заряджених йонів. Будову та властивості координаційних сполук пояснює координаційна теорія, основи якої були закладені А. Вернером у 1893 р.
У координаційних сполуках розрізняють внутрішню та зовнішню сфери. Внутрішня сфера, або комплекс складається з центрального атома, або комплексоутворювача, та лігандів, які розміщуються (координуються) навколо нього. Йони, що не входять у внутрішню сферу, складають зовнішню сферу координаційної сполуки.
Центральними атомами в координаційних сполуках найчастіше виступають позитивно заряджені йони або атоми d-металів, рідше – s- та p-металів. Деякі неметали (B, Si, N, P) також можуть бути комплексоутворювачами.
|
|
|
Як ліганди можуть виступати прості (Cl-, Br-, I-) або складні (CO32-, S2O3-, NO2- та ін.) йони, нейтральні молекули (у більшості випадків полярні) – як неорганічні (Н2O, NH3, CO), так і органічні (NH2CH2NH2, C2H5NH2).
Кількість місць у внутрішній сфері комплексу, які можуть бути зайняті лігандами, називають координаційним числом (КЧ) комплексоутворювача. Значення координаційних чисел перебуває в межах 1…12.
Координаційні (комплексні) сполуки класифікують за знаком заряду комплексу.
Розрізняють такі комплекси:
- катіонні [Ni(NH3)6]3+, Al[(H2O)5OH]2+,
- аніонні [Fe(CN6)]3-, [Zn(OH)4]2-,
- нейтральні [Ni(CO)4], [Cr(NH3)3Cl3].
Хімічні властивості комплексів в основному такі ж як у відповідних їм класів сполук. Особливістю є дисоціація комплексів та їх руйнування сильними кислотами та основами.
Дисоціація відбувається ступінчасто: спочатку сполука дисоціює на йони зовнішньої сфери та комплексний йон (І ступінь), потім комплексний йон – на комплексоутворювач та ліганди (ІІ ступінь), причому дисоціація по 2-ому ступеню незначна:
|
|
|
K3[Fe(CN)6] « 3K+ +[Fe(CN)6]3-,
[Fe(CN)6]3- « Fe3+ + 6CN-.
Кислоти та основи руйнують комплекси за різними механізмами. У випадку кислот комплекс руйнується за рахунок витіснення сильнішою кислотою слабшої, аніон якої входить в склад комплексу як ліганд, або утворення сполуки з лігандами (у випадку нейтральних молекул). Можливе також утворення нерозчинної солі комплексоутворювача. У випадку основ процес полягає в утворенні нерозчинного гідроксиду комплексоутворювача. Цей процес проходить не завжди і залежить від константи нестійкості комплексу та добутку розчинності відповідного гідроксиду.
Na3[Ag(S2O3)2] + 4HNO3 = 3NaNO3 + AgNO3 + 2H2S2O3,
Na2[Cu(CN)4] + KOH = 2NaCN + Cu(OH)2¯ + 2KCN.
Зразок картки контролю знань
1Назвіть сполуки: Na2B4O7, Ca(HSeO3)2, BeOHBr.
2 Напишіть хімічні формули таких сполук: кальцій ортосилікат, алюміній дигідроксосульфат, магній гідрогенсульфід.
3 Закінчіть рівняння тих реакцій, які проходять. Чому не відбуваються решта реакцій ?
а) Pb(OH)2 + KOH ® в) B2O3 + NaOH®
б) P2O3 + N2O ® г) CrO3 + CaO®
4 Визначте валентність комплексного йону, ступінь окиснення центрального атома, його координаційне число, назвіть ліганди, назвіть комплексну сполуку, напишіть рівняння її дисоціації: [Ag(NH3)2](OH).
5 Напишіть хімічну формулу комплексної сполуки: натрій гексанітритокобальтату (ІІІ).
Завдання для самостійної роботи
Завдання І
Назвіть сполуки:
| В | Хімічні формули | В | Хімічні формули | В | Хімічні формули |
| 1 | KHTe [Al(OH)2]2SeO4 MgCO3 | 6 | FeOHCl Pb(HSO4)2 K2Se | 11 | CuCO3 ZnOHCl Ba(HCO3)2 |
| 2 | BiOHCl2 Ca(NO2)2 KH2PO4 | 7 | NaHSiO3 KMnO4 (BaOH)2SO3 | 12 | Ca(HSe)2 K2TeO4 CoOHNO3 |
| 3 | CuOHNO2 NaClO BiAsO4 | 8 | CuOHCl Ba(HSO3)2 K2SiO3 | 13 | Mg(HS)2 CoOHNO3 AgBr |
| 4 | Cr(OH)2Cl Ba(HCO3)2 KPO3 | 9 | (MnOH)2SO4 NaHSiO3 Cu(NO3)2 | 14 | Fe(NO3)2 BiOH(NO3)2 KHSiO3 |
| 5 | Na2HPO4 NiOHNO3 PbS | 10 | Ba(HS)2 FeOHSO4 K2CrO4 | 15 | Cu(HS)2 (NiOH)2SO4 NaClO4 |
Завдання ІІ
Напишіть хімічні формули таких сполук:
| В | Назви сполук | В | Назви сполук |
| 1 | натрій селенат кобальт(ІІ)гідроксо нітрат амоній гідрогенсульфід | 8 | ферум(ІІ) гідрогенметасилікат калій перманганат цинкгідроксо телурат |
| 2 | калій гідрогенкарбонат магній ортофосфат алюмінійгідроксо сульфат | 9 | кобальт(ІІ)гідроксо сульфіт барій бромід ферум(ІІІ) гідрогенметасилікат |
| 3 | купрум(ІІ) гідрогенселенат ферум(ІІІ)гідроксо хлорид цинк нітрит | 10 | магній метасилікат плюмбум(ІІ) хлорат алюмінійгідроксо сульфід |
| 4 | кальцій гідрогентелурит бісмут(ІІІ)дигідроксо селенат натрій ортофосфат | 11 | галій телурит нікол(ІІ) гідрогенсульфід кальційгідроксо ортоарсенат |
| 5 | натрій метаборат літій гідрогенортофосфат кадмійгідроксо нітрат | 12 | цезій дигідрогенортофосфат амоній гідрогенселенат купрум(ІІ) телурид |
| 6 | амоній нітрит берилійгідроксо хлорид калій дигідрогенортоарсенат | 13 | кобальт(ІІ)гідроксо йодид талій(І) станат аргентум(І) сульфід |
| 7 | ферум(ІІ) гідрогенсульфат натрій хлорат берилійгідроксо сульфат | 14 | вольфрам(ІІІ) хлорид стронцій гідрогенортофосфат індій(ІІІ)гідроксо селенід |
Завдання ІІІ
Закінчіть рівняння тих реакцій, які проходять:
| В | Рівняння реакції | В | Рівняння реакції |
| 1 | Cr(OH)2+CO2→ SO3+Al2O3→ Pb(OH)2+KOH→ | 9 | MgO+Al2O3→ KHSO4+Na2CO3→ TeO2+SnO→ |
| 2 | Cr(OH)3+MgO→ Fe(OH)2+HCl→ HClO+NO→ | 10 | PbO+SeO3→ FeOHCl2+HCl→ SrO+CO2→ |
| 3 | V2O5+Na2O→ SnO+Cl2O7→ Pb(OH)2+HNO3→ | 11 | Mn2O7+K2O→ H2SO4+Be(OH)2→ HNO3+CrO3→ |
| 4 | Be(OH)2+NaOH→ HNO3+CO→ KHSO4+NaOH→ | 12 | Ca(OH)NO3+HNO3→ V2O5+CaO→ KOH+SeO2→ |
| 5 | Fe(OH)2+H2CrO4→ NiO+HNO3→ KOH+VO→ | 13 | Al(OH)3+Mg(OH)2→ HNO2+Cl2O7→ Ni(OH)2+HClO3→ |
| 6 | Ba(OH)2+VO2→ Mn2O7+K2O→ Al(OH)3+N2O5→ | 14 | Zn(OH)2+HAsO3→ HClO4+CoO→ B2O3+BeO→ |
| 7 | B2O3+H2SO4→ Ca(OH)Cl+HCl→ Al(OH)3+N2O3→ | 15 | H3BO3+SiO2→ MgCl2+Mg(OH)2→ CrO3+CuO→ |
| 8 | Ba(OH)Cl+NaOH→ TeO2+KOH→ Cl2O7+NaOH→ |
| |
Завдання для самостійної роботи
Завдання ІV
Напишіть хімічні формули таких сполук:
| В | Дані сполуки |
| 1 | калій динітритодихлоропаладат(ІІ), амоній дийодоаргентат(І), гексаамінцинк бромід |
| 2 | калій тетраціанопаладат(ІІ), хлоропентаакваванадій(ІІІ) хлорид, тетрааміннікол(ІІ) йодид |
| 3 | гексаамінхром (ІІІ) фторид, кальцій диціанокупрат(І), гідроген дигідроксодихлороаурат(Ш) |
| 4 | калій пентафтороаквахромат(ІІІ), гексаамінрутеній(ІІІ) йодид, рубідій дитіоціанатоаргентат(І) |
| 5 | натрій тетраціанокадмат, гексаамінхром(ІІІ) хлорид, калій дигідроксотетрахлороплатинат(ІV) |
| 6 | діамiнкупрум(І) гідроксид, тетрахлородіамінплатина(ІV), гідроген тетраціаноаурат(ІІІ) |
| 7 | калій трийодотриамінплюмбат(ІІ), натрій гексатіоціанатоферат(ІІ), тетрааквацинк хлорид |
| 8 | натрій тетраціаномеркурат(П), гексаамінрутеній(ІІІ) хлорид, калій дихлородибромодиакваферат(ІІІ) |
| 9 | літій тетрахлороберилат, тетрааміндиаквахром(ІІІ) нітрат, гексаамінкобальт(ІІІ) сульфат |
| 10 | стронцій диціанокупрат(І), калій диціанатотетрабромостибат(ІІІ), гексааміннікол(ІІ) сульфат |
| 11 | reкcaaквахром(ІІІ) бромід, натрій тетрафтороцинкат, гідроген гідроксотрихлороаурат(ІІІ) |
| 12 | гідроген гідроксопентахлоростибат(V), діамінаргентум бромід, калій тетраціаноаурат(ІІІ) |
| 13 | гексаакванікол(II) йoдид, калій тетратіоціанатомеркурат(ІІ), натрій пентаціаноакваферат(ІІ) |
| 14 | нітритохлоротетраамінкобальт(ІІІ) нітрат, калій гексагідроксостибат(V), тетраакванікол(ІІ) сульфат |
| 15 | дийододиамінпаладій, гексаамінферум(ІІІ) бромід, гідроген гексахлоростанат(ІV) |
Завдання V
Визначіть заряд комплексного йону, ступінь окиснення комплексоутворювача, його координаційне число, назвіть ліганди, назвіть комплексну сполуку. Напишіть рівняння реакцій її дисоціації.
| 1 | [Cu(H2O)4]І2; [Cr(NH3)3Cl3]; K4[Fe(CN)6] |
| 2 | [Cr(NH3)6]Br2; Rb[Cu(CN)2]; Na3[Fe(NH3)(CN)5] |
| 3 | [Co(H2O)4Cl2]; [Pd(NH3)4]Br2; K2[Zn(OH)4] |
| 4 | [V(H2O)3F3]; Na3[Co(CN)6]; [Zn(NH3)4]Cl2 |
| 5 | H[CuI2]; [Ni(H2O)(NH3)5]F2; [Pd(NH3)4](NO3)2 |
| 6 | Na[Cr(OH)4]; [Zn(NH3)6]I2; K2[Ru(H2O)Br5] |
| 7 | Cs[AgCl2]; [Cr(H2O)5Br]Br2; [Rh(NH3)6]I3 |
| 8 | [Co(H2O)(NH3)5]F2; Cs[Cu(CN)2]; [Cr(H2O)6]F3 |
| 9 | K3[Fe(H2O)(CN)5]; [Rh(NH3)6]Cl3; H[AuCl2] |
| 10 | [Au(NH3)4]Br3; Li3[Fe(CN)6]; [Rh(H2O)(NH3)5]Cl3 |
| 11 | Cs[FeBr4]; [Cu(NH3)2]NO3; [Co(NH3)3(NO3)3] |
| 12 | Na2[CdBr4]; [Ir(NH3)5Cl]Cl2; [Cr(H2O)6](NO3)3 |
| 13 | [V(H2O)4Cl2]Cl; Cs[Cu(CN)2]; [Cr(NH3)6](OH)3 |
| 14 | Na[AuBr2]; K[Fe(H2O)3Cl3]; (NH4)2[PtCl4(OH)2] |
| 15 | [Zn(NH3)4]I2; Mg[Cu(CN)4]; Na3[Co(CN)5(OH)] |
Тест самоконтролю №1
1 До якого ряду хімічних формул увійшли тільки формули солей:
а) Fe2(SO4)3, NiO, BaCl2, H2CO3;
б) Co(HCO3)2, H2TeO3, AlPO4, CaSO4;
в) Mg(HS)2, K2HPO4, AgNO3, Ba(ClO4)2;
г) SnO, InCl3, NaCl, V2O5;
д) As2O3, MgBr2, KHCO3, AlCl3.
2 Вкажіть формулу солі хлоридної кислоти:
а) MgCO3; б) NaCl; в) KClO3;
г) Na2SO4; д) NaClO2.
3 Як називаються середні солі карбонатної кислоти:
а) хлориди; б) карбонати; в) сульфати;
г) сульфіти; д) нітрати.
4 Яка із названих кислот може утворювати кислі солі:
а) H3AsO4; б) HClO4; в) HCl;
г) HNO3; д) HNO2.
5 Яка з названих основ може утворювати основні солі:
а) NaOH; б) NH4OH; в) Fe(OH)3;
г) KOH; д) LiOH.
6 Купрум (ІІ) сульфат реагує з речовиною, формула якої:
а) Na2O; б) Al(OH)3; в) KOH; г) CO2; д) SO3.
7 Виберіть формулу речовини, яку використовують у якісній реакції на хлоридну кислоту та її солі:
а) BaCl2; б) NaCl; в) AgNO3; г) NaOH; д) Na2O.
8 Вкажіть пару речовин, які взаємодіють між собою утворюючи барій телурат:
а) Ba + Te →; б) BaO + TeO3 →;
в) BaO + TeO2 →; г) Ba(OH)2 + HTeO3 →;
д) правильної відповіді немає.
9 Визначте речовини А, Б, В в схемі перетворень:
Fe(OH)3 
A 
FeCl3 
FePO4
а) А: Fe, Б: HCl, В: H3PO4;
б) А: Fe2O3, Б: HCl, В: H3PO4;
в) А: Fe2O3, Б: Cl2, В: HPO3;
г) А: Fe, Б: HClO, В: H3PO4;
д) правильної відповіді немає.
10 Визначте речовини А, Б, В в схемі перетворень та кількість молей необхідних для одержання продуктів:
A 
SnO 
SnTeO4
↓+B
Na2SnO2
а) А: SnCO3, Б: H2TeO4, В: NaOH;
б) А: Sn(OH)2, Б: H2TeO4, В: NaOH;
в) А: SnCO3, Б: H2TeO3, В: NaOH;
г) А: SnCO3, Б: TeO2, В: HOH;
д) А: SnCO3, Б: TeO2, В: HOH;
Відповіді
1 в, 2 б, 3 б, 4 а, 5 в, 6 в, 7 в, 8 б, 9 б, 10 а.
Тест самоконтролю №2
1 Чому дорівнює ступінь окиснення центрального атома – йона хрому у сполуці [Cr(H2O)6](NO3)2:
а) -1; б) 0; в) +1; г) +2; д) +3.
2 Чому дорівнює ступінь окиснення комплексоутворювача – йона платини у сполуці K2[PtCl6]:
а) +2; б) +3; в) +4; г) +5; д) +6.
3 Чому рівне координац ійне число йона феруму у сполуці K3[Fe(CN)6]:
а) 1; б) 2; в) 3; г) 4; д) 6.
4 Чому рівне координаційне число йона купруму у сполуці [Cu(NH3)4]SO4:
а) 2; б) 3; в) 4; г) 5; д) 6.
5 Чому дорівнює заряд комплексного йона у сполуці [Ag(NH3)2]Cl:
а) 1+; б) 2+; в) 3+; г) 4+; д) 5+.
6 Чому дорівнює заряд комплексного йона у сполуці [Ni(NH3)5Cl]Cl:
а) 0; б) 1+; в) 2+; г) 1-; д) 2-.
7 Чому дорівнює ступінь окиснення центрального атома – йона платини у сполуці Nа2[PtCl2(OH)4]:
а) –1; б) 0; в) +1; г) +4; д) +3.
8 Чому дорівнює ступінь окиснення центрального атома – йона хрому у сполуці [Cr(H2O)6](NO3)2:
а) –1; б) 0; в) +1; г) +2; д) +3.
9 Дайте назву координаційної сполуки [PtCl(NH3)3]Cl
а) платина(IV)дихлороамін хлорид;
б) платина(IІ)хлоротриамін хлорид;
в) платина(IІ)дихлоротриамін;
г) платина(IV)хлоротетраамін;
д) платина(IІ)хлородиамін хлорит.
10 Дайте назву координаційної сполуки [Ni(NH3)3(H2O3)]Br2
а) нікол(IІ)триамінотриаква бромід;
б) нікол(IІ)триамінотриаква бромід;
в) нікол(IV)триамінотетрааква бромід;
г) нікол(IІ)аміноаква бромід;
д) правильної відповіді немає.
Відповіді
1 г, 2 в, 3 д, 4 в, 5 а, 6 б, 7 г, 8 г, 9 б, 10 а.
Хід роботи
Кислі солі
1.1 Одержання та властивості кальцій гідрогенкарбонату
Налийте в пробірку 3 мл розчину кальцій гідроксиду та пропускайте через нього з апарату Кіппа карбон (IV) оксид до утворення осаду. Відзначте колір осаду та продовжуйте пропускати газ. Що спостерігаєте? Напишіть рівняння реакцій одержання кальцій карбонату і перетворення його в гідрогенкарбонат.
Одержаний розчин розділіть у дві пробірки. В одну пробірку додайте розчину кальцій гідроксиду, а вміст другої нагрійте до кипіння. Які зміни відбуваються в пробірках?
Основні солі
2.1 Одержання та властивості кобальт (ІІ) гідроксохлориду
До 3 мл розчину кобальт (ІІ) хлориду краплями додавайте розчин натрій гідроксиду до утворення синього осаду кобальт (ІІ) гідроксохлориду. Складіть рівняння реакції. Вміст пробірки перемішайте і розділіть на дві частини. До однієї долийте розведеного розчину HCl до розчинення осаду, а до другої – концентрованого розчину NaOH.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 2323; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!