Ćwiczenie 5 Związki kompleksowe metali przejściowych Zakres materiału 1. Związki kompleksowe. 2. Budowa i właściwości kompleksów, liczba koordynacyjna, czynniki wpływające na trwałość kompleksów, izomeria związków kompleksowych. 3. Znajomość równań reakcji chemicznych zachodzących podczas wykonywania ćwiczenia. Literatura: 1. A. Bielański, „Podstawy chemii nieorganicznej”, PWN, 2002 – rozdz. 15.1, 15.2, 15.5. 2. Minczewski, Marczenko “Chemia analityczna”, t.1, p. 4.1, 4.2, (bez 4.2.3, 4.2.4), 4.3, 4.4 Wykonanie ćwiczenia Część A Do probówki wprowadzamy 1cm3 0,05mol/dm3 chlorku żelaza(III). Następnie dodajemy kilka kropli roztworu heksacyjanożelazianu(II) potasu. Obserwujemy zmianę barwy. Część B Do probówki wprowadzamy 0,1g chlorku niklu(II) i rozpuszczamy w 4cm3 wody. Następnie dodajemy kilka kropli amoniakalnego wodno-alkoholowego roztworu dwumetyloglioksymu. Reakcja przebiega z wydzieleniem się nierozpuszczalnego osadu dwumetyloglioksymu niklu. Zwracamy uwagę na jego zabarwienie. Część C Do probówki wlewamy 1cm3 nasyconego roztworu soli azotanu(V) kobaltu(II) i 3cm3 nasyconego roztworu tiocyjanianu (rodanku) potasowego; powstaje roztwór Tetratiocyjanianokobaltanu (II) potasu - K2[Co(SCN)4]. Otrzymany roztwór rozcieńczamy wodą aż do zmiany zabarwienia, następnie dodajemy 1cm3 mieszaniny alkoholu etylowego z eterem dwuetylowym, mieszamy roztwór bagietką i obserwujemy zmianę zabarwienia Część D Do probówki wprowadzamy 2cm3 nasyconego roztworu azotanu(V) kobaltu(II) i 0,2g krystalicznego azotanu(III) potasu. Dodajemy kilka kropli 2mol/dm3 kwasu octowego, podgrzewamy nad palnikiem. Obserwujemy zabarwienie wydzielającego się gazu. Po kilku minutach następuje wydzielanie się osadu kompleksu heksaazotano(V) kobaltanu(III) potasu - K3[Co(NO2)6]. Część E Przygotowujemy dwie probówki w następujący sposób: W probówce nr 1 umieszczamy 1cm3 0,05mol/ dm3 roztworu FeCl3. W probówce nr 2 umieszczamy 1cm3 0,05mol/ dm3 roztworu FeCl3 oraz dodajemy 2cm3 0,05mol/dm3 roztworu EDTA. Następnie do obu probówek dolewamy kilka kropli 0,01mol/dm3 roztworu tiocyjanianu potasu. Obserwujemy zmiany barwy w probówkach. Obserwacje i wyniki Część A Barwa roztworu przed dodaniem K4[Fe(CN)6] Barwa roztworu po reakcji Część B Barwa roztworu NiCl2 Barwa powstałego osadu Część C Barwa roztworu Co(NO3)2 Barwa r-ru po dodaniu KSCN Barwa r-ru po rozcieńczeniu wodą Barwa r-ru po dodaniu mieszaniny Alkoholu etylowego i eteru dietylowego Część D Barwa r-ru soli kobaltu Barwa wydzielającego się gazu Barwa wydzielonego osadu Część E Barwa roztworu chlorku żelaza barwa roztworu w probówce nr 1 po dodaniu tiocyjanianu amonu barwa roztworu w probówce nr 2 po dodaniu tiocyjanianu amonu Pytania i zadania: 1. Oznacz stopnie utlenienia żelaza w substancjach występujących poniżej oraz zbilansuj poniższe równanie reakcji chemicznej. FeCl3 + K4[(Fe(CN)6] Fe4[Fe(CN)6]3 + KCl 2. W jaki sposób można zidentyfikować obecność jonów niklu (II) w roztworze? 3. Dokończ równanie reakcji. Wyjaśnij, dlaczego roztwór powstałego kompleksu ma inną barwę po rozcieńczeniu wodą, a inną po dodaniu mieszaniny alkoholu i eteru. Co(NO3)2 + KSCN 4. Na jakim stopniu utlenienia jest kobalt w substratach i produktach w podanym poniżej procesie chemicznym? Co(NO3)2 K3[Co(NO2)6] 5. Dokończ równanie reakcji biorąc pod uwagę, że powstaje kompleks żelaza o liczbie koordynacyjnej 6. FeCl3 + KSCN 6. Dlaczego w probówce nr 2 w części E nie powstał czerwony kompleks rodanku z jonem Fe3+ ? 7. Ćwiczenia rachunkowe – pisanie wzorów Lewisa. Zadanie 1 Napisz wzory elektronowe (Lewisa) następujących substancji chemicznych: H2O HCl CO2 H2O2 Zadanie 2 Napisz wzory elektronowe kwasu azotowego(V) i kwasu azotowego(III). Zadanie 3 Napisz wzory Lewisa następujących soli. CaCO3 AlPO4 KClO4 CH3COONa Zadanie 4 Napisz wzory elektronowe związków, które nie spełniają reguły oktetu. BF3 PCl5