Związki koordynacyjne

Związki koordynacyjne
1. Cele lekcji
a) Wiadomości
Uczeń zna:

pojęcia: związek koordynacyjny, ligand, atom centralny, centrum koordynacji, liczba
koordynacyjna,

budowę związków kompleksowych,

podział kompleksów ze względu na ładunek,

zastosowanie związków koordynacyjnych.
b) Umiejętności
Uczeń potrafi:

opisać budowę związków kompleksowych,

podać przykłady cząsteczek i jonów, które mogą pełnić funkcję ligandów,

nazwać proste związki i jony kompleksowe,

napisać równanie reakcji amfoterycznego wodorotlenku metalu z mocną zasadą,

wykazać doświadczalnie, że w odróżnieniu od jonów cynku, jony glinu nie tworzą
aminakompleksów,

dysponując roztworami amoniaku i wodorotlenku sodu, odróżnić od siebie wodorotlenki: glinu,
cynku, miedzi i magnezu,

wytłumaczyć, dlaczego hemoglobina i chlorofil są zaliczane do związków kompleksowych,

podać przykłady zastosowań związków kompleksowych.
c) Postawy
Uczeń współpracuje w grupie.
2. Metoda i forma pracy
Eksperyment, dobieranka, pogadanka, praca z całym zespołem, praca w grupach.
3. Środki dydaktyczne
Sprzęt i odczynniki niezbędne do wykonania doświadczeń, karty pracy, foliogramy przedstawiające
budowę i podstawy nomenklatury związków koordynacyjnych.
4. Przebieg lekcji
a) Faza przygotowawcza
Doświadczenie wprowadzające w tematykę lekcji – reakcja tlenku glinu z zasadą sodową. Zapisanie
równania i omówienie budowy produktu reakcji. Podanie tematu lekcji.
b) Faza realizacyjna
1. Określenie budowy związków koordynacyjnych i podanie podstaw ich nomenklatury –
foliogramy.
2. Ćwiczenia grupowe w nazywaniu związków - dopasowywanie nazw związków do
odpowiednich wzorów i określanie jego liczby koordynacyjnej (załącznik 1).
3. Omówienie ćwiczenia, ustalenie struktur omawianych związków.
4. Klasyfikacja kompleksów – uczniowie, pracując w grupach, wypełniają kartę pracy
(załącznik 2).
5. Omówienie ćwiczenia.
6. Doświadczalne otrzymywanie związków kompleksowych (załącznik 3). Weryfikacja
poprawności wypełnienia kart.
c) Faza podsumowująca
1. Doświadczenia pozwalające na identyfikację związku przy wykorzystaniu możliwości
tworzenia przez niego związków koordynacyjnych (załącznik 4).
2. Omówienie efektów doświadczeń przeprowadzonych przez uczniów – określenie zawartości
probówek.
3. Omówienie zastosowania związków koordynacyjnych. Wyjaśnienie biologicznego znaczenia
reakcji kompleksowania (przenoszenie tlenu przez hemoglobinę i zatrucie CO i CN-) z użyciem
foliogramów.
5. Bibliografia
1. Czerwińska A., Czerwiński A., Jeziorska M., Kańska M., Chemia 3. Podręcznik dla liceum
ogólnokształcącego, liceum profilowanego i technikum. Kształcenie w zakresie rozszerzonym,
WSiP, Warszawa 2004.
2. Gielas E., Kluz Z., Krzeczkowska M., Poźniaczek M., Chemia 3. Zeszyt dla uczniów szkół
średnich, WSiP, Warszawa 1993.
3. Kluz Z., Poźniaczek M., Chemia dla szkół ponadgimnazjalnych – zakres rozszerzony,
Wydawnictwo ZamKor, Kraków 2003.
4. Lubczyk J., Chemia w pytaniach i odpowiedziach dla uczniów szkół średnich, Wydawnictwo
Oświatowe FOSZE, Rzeszów 1995.
6. Załączniki
a) Karta pracy ucznia
załącznik 1
Dopasujcie nazwę do odpowiedniego wzoru i określcie dla każdego związku jego liczbę
koordynacyjną.
Wzory
[Ag(NH3)2]NO3
[Cr(H2O)6]Cl3
K4[Fe(CN)6]
K3[Fe(CN)6]
[Co(H2O)6]Cl2
[Cu(NH3)6](OH)2
[Zn(NH3)4](OH)2
Na3[Ag(S2O3)2]
[Cu(H2O)6]Cl2
[Zn(NH3)4]Cl2
K2[Cu(OH)4]
K3[Cr(OH)6]
Nazwy
azotan (V) diaminasrebra(I)
chlorek heksaakwachromu (III)
heksacyjanożelazian (II) potasu
heksacyjanożelazian (III) potasu
chlorek heksaakwakobaltu (II)
wodorotlenek heksaaminamiedzi(II)
wodorotlenek tetraaminacynku
ditiosiarczano(VI) srebrzan(I) sodu
chlorek heksaakwamiedzi (II)
chlorek tetraaminacynku
tetrahydroksymiedzian(II) potasu
heksahydroksychromian(III) potasu
załącznik 2
Uzupełnijcie tabelkę, wpisując nazwę do określonej rubryki. Podajcie odpowiednie wzory.
jon chloropentaaminakobaltu (III),
pentakarbonylożelazo (0),
jon tetracyjanomiedzianowy (I),
jon bis(tiosiarczano) srebrzanowy (I),
jon tetrahydroksocynkanowy,
jon tetrakwamiedzi( II),
tetrakarbonylonikiel (0).
Podział kompleksów ze względu na ładunek
KATIONY
załącznik 2
ANIONY
OBOJĘTNE
Otrzymywanie związków koordynacyjnych
Doświadczenie 1: Otrzymywanie akwakompleksów
Instrukcja:
Do probówek zawierających świeżo wyprażone: chlorek kobaltu (II), siarczan (VI) miedzi (II) i
siarczan (VI) niklu (II) dodajcie wodę.
Sporządźcie rysunek schematyczny, zapiszcie obserwacje, sformułujcie wnioski i napiszcie równania
reakcji.
Rysunek schematyczny:
Obserwacje:
1.
2.
3.
Wnioski:
1.
2.
3.
Równania reakcji:
1.
2.
3.
Doświadczenie 2: Otrzymywanie aminakompleksów
Instrukcja:
Do probówek zawierających kolejno po ok. 2 cm3 następujących roztworów: siarczanu (VI) miedzi
(II), azotanu (V) kobaltu (II), azotanu (V) chromu (III), azotanu (V) glinu (III), azotanu (V) cynku i
azotanu (V) srebra (I) dodawajcie kroplami wody amoniakalnej aż do wytrącenia osadów. Następnie
dodajcie jeszcze około 2 cm3 wody amoniakalnej do każdej probówki. Narysujcie rysunek
schematyczny, zapiszcie obserwacje, sformułujcie wnioski i napiszcie równania zachodzących reakcji.
Rysunek schematyczny:
Obserwacje:
1
2
3
4
5
6
Wnioski:
1
2
3
4
5
6
Równania reakcji:
1
2
3
4
5
6
Doświadczenie 3: Otrzymywanie hydroksokompleksów
Instrukcja:
Do probówek zawierających kolejno po ok. 2 cm3 następujących roztworów: siarczanu (VI) miedzi
(II), azotanu (V) kobaltu (II), azotanu (V) chromu (III), azotanu (V) glinu (III) i azotanu (V) cynku
dodawajcie kroplami roztworu wodorotlenku sodu aż do wytrącenia osadów, następnie dodajcie
jeszcze około 2 cm3 stężonego roztworu wodorotlenku sodu do każdej probówki. Narysujcie rysunek
schematyczny, zapiszcie obserwacje, sformułujcie wnioski i napiszcie równania zachodzących reakcji.
Rysunek schematyczny:
Obserwacje:
1
2
3
4
5
Wnioski:
1
2
3
4
5
Równania reakcji:
1
2
3
4
5
załącznik 4
Instrukcja do ćwiczenia
W czterech probówkach oznaczonych cyframi 1, 2, 3 i 4 otrzymaliście świeżo strącone: wodorotlenek
miedzi (II), wodorotlenek glinu, wodorotlenek cynku oraz wodorotlenek magnezu.
Zaprojektujcie doświadczenia pozwalające na jednoznaczną identyfikację tych substancji, mając do
dyspozycji: probówki, uniwersalny papierek wskaźnikowy, roztwór wodorotlenku sodu oraz wodę
amoniakalną.
Przeprowadźcie zaplanowane doświadczenia i wypełnijcie kartę pracy.
KARTA PRACY GRUPY
Doświadczenie 1
Rysunek schematyczny:
Obserwacje:
.................................................................................................................................................................
Wnioski:
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
Doświadczenie 2
Rysunek schematyczny:
Obserwacje:
.................................................................................................................................................................
Wnioski:
................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
Doświadczenie 3
Rysunek schematyczny:
Obserwacje:
.................................................................................................................................................................
Wnioski:
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
Doświadczenie 4
b) Zadanie domowe
Tiosiarczan (VI) sodu stosowany jest w fotografii jako utrwalacz. Przedstaw reakcje, jakie zachodzą na
błonie fotograficznej pod działaniem utrwalacza, wiedząc, że głównym składnikiem błony
fotograficznej jest AgBr, który podczas wywoływania filmu redukuje się do srebra metalicznego. W
miejscach nienaświetlonych srebro nie rozkłada się, a pozostały bromek reaguje z utrwalaczem,
tworząc łatwo rozpuszczalny związek kompleksowy.
7. Czas trwania lekcji
2 x 45 minut
8. Uwagi do scenariusza
Doświadczenia zaproponowane w załączniku 3 można wykonać, pracując w grupach różnym frontem
(jednak grupa może wykonać tylko jedną, ewentualnie dwie próby).