Лабораторная работа №12
«Комплексные соединения»
ОПЫТ 1. ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА ТЕТРАИОДОВИСМУТАТА КАЛИЯ
Оборудование и реактивы: пробирка, 0,5 М растворы нитрата висмута, иодида калия.
Выполнение работы
• 1. В пробирку к 1—2 каплям 0,5 М раствора нитрата висмута Bi(N03)3 прибавьте по каплям 0,5 М раствор KI до выпадения бурого осадка иодида висмута. Продолжайте прибавление раствора KI до полного растворения выпавшего осадка.
• 2. Каков цвет полученного раствора? Может ли эта окраска объясняться присутствием ионов К+, 1 или Bi3+? Какой из этих ионов может быть ком плексообразователем? С какими лигандами он к образованию комплексного иона? ответ обоснуйте.
• 3. Напишите формулу полученного комплексного соединения, если его состав отвечает формуле KIBiI3.
• 4. Напишите уравнения реакций: образования иодида висмута; взаимодействия иодида висмута с избытком иодида калия и уравнения диссоциации полученного комплексного соединения.
• 5. Напишите выражение константы устойчивости полученного комплексного соединения.
ОПЫТ 2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ГЕКСАЦИАНОФЕРРАТА(ІІ) КАЛИЯ С СУЛЬФАТОМ МЕДИ
Оборудование и реактивы: пробирка, 0,5 М растворы сульфата меди, гексацианоферрата(ІІ) калия.
Выполнение работы
• 1. В пробирку к 4—5 каплям 0,5 М раствора сульфата меди добавьте такой же объем 0,5 М раствора комплексной соли K4[Fe(CN)6], Отметьте цвет образовавшегося осадка гексацианоферрата(ІІ) меди.
• 2. Напишите молекулярное и ионное уравнения реакции.
Опыт 3. Взаимодействие гексацианоферрата(ІІ) калия с перманганатом калия
Оборудование и реактивы: пробирка, 0,5 М раствор перманганата калия, 0,1 М раствор гексацианоферрата(ІІ) калия, 1 М раствор серной кислоты.
Выполнение работы
• 1. В пробирку, содержащую 3—4 капли 0,5 М раствора перманганата калия, добавьте 2—3 капли 1 М раствора серной кислоты и 2—3 капли 0,1 М раствора гексацианоферрата(ІІ) калия до обесцвечивания раствора.
• 2. Напишите уравнение окислительно-восстановительной реакции.
1. В пробирку добавьте 1—2 капли 0,5 М раствора нитрата висмута Bi(NO3)3.
Обоснование: Происходит получение раствора нитрата висмута.
2. По каплям прибавьте 0,5 М раствор KI до выпадения бурого осадка иодида висмута. Продолжайте прибавление раствора KI до полного растворения выпавшего осадка.
Обоснование: Bi(NO3)3 + 3KI → BiI3 + 3KNO3. Иодид висмута выпадает в виде бурого осадка.
3. Определите цвет полученного раствора и объясните его причину.
Обоснование: Полученный раствор будет иметь желто-коричневый цвет. Окраска раствора объясняется образованием иона Bi3+, так как ион K+ является бесцветным.
4. Ответьте на вопрос, какой из ионов (К+, І или Bi3+) может быть комплексообразователем?
Обоснование: Ион Bi3+ может быть комплексообразователем.
5. Ответьте на вопрос, с какими лигандами он может образовывать комплексные ионы?
Обоснование: Ион Bi3+ может образовывать комплексные ионы с лигандами, содержащими отрицательные заряды, такими как хлорид, фторид, иодид.
6. Напишите формулу полученного комплексного соединения, если его состав отвечает формуле KIBiI3.
Обоснование: Формула полученного комплексного соединения будет K[BiI4].
7. Напишите уравнения реакций образования иодида висмута; взаимодействия иодида висмута с избытком иодида калия и уравнения диссоциации полученного комплексного соединения.
Обоснование:
a) Образование иодида висмута:
Bi(NO3)3 + 3KI → BiI3 + 3KNO3
b) Взаимодействие иодида висмута с избытком иодида калия:
BiI3 + KI → K[BiI4]
c) Уравнение диссоциации полученного комплексного соединения:
K[BiI4] → K+ + BiI4-
8. Напишите выражение константы устойчивости полученного комплексного соединения.
Обоснование: Для выражения константы устойчивости комплексного соединения требуется известная концентрация ионов в растворе, которую отсутствует в данной лабораторной работе. В данном случае мы не можем найти константу устойчивости соединения К[BiI4].
Опыт 2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ГЕКСАЦИАНОФЕРРАТА(ІІ) КАЛИЯ С СУЛЬФАТОМ МЕДИ:
1. В пробирку добавьте 4—5 капель 0,5 М раствора сульфата меди CuSO4.
Обоснование: Происходит получение раствора сульфата меди.
2. К такому же объему раствора сульфата меди добавьте равный объем 0,5 М раствора комплексной соли K4[Fe(CN)6].
Обоснование: K4[Fe(CN)6] + CuSO4 → Cu2[Fe(CN)6] + K2SO4. Образуется осадок гексацианоферрата(ІІ) меди.
3. Определите цвет образовавшегося осадка гексацианоферрата(ІІ) меди.
Обоснование: Образовавшийся осадок будет иметь окраску специфического ярко-красного цвета.
4. Напишите молекулярное и ионное уравнение реакции.
Обоснование:
Молекулярное уравнение: K4[Fe(CN)6] + CuSO4 → Cu2[Fe(CN)6] + K2SO4
Ионное уравнение:
4K+ + [Fe(CN)6]4- + Cu2+ + SO4-2 → Cu2[Fe(CN)6] + 2K+ + SO4-2
Опыт 3. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ГЕКСАЦИАНОФЕРРАТА(ІІ) КАЛИЯ С ПЕРМАНГАНАТОМ КАЛИЯ:
1. В пробирку, содержащую 3—4 капли 0,5 М раствора перманганата калия KMnO4, добавьте 2—3 капли 1 М раствора серной кислоты H2SO4 и 2—3 капли 0,1 М раствора гексацианоферрата(ІІ) калия K4[Fe(CN)6] до обесцвечивания раствора.
Обоснование: Происходит окислительно-восстановительная реакция между перманганатом калия и гексацианоферратом(ІІ) калия, в результате которой раствор обесцвечивается.
2. Напишите уравнение окислительно-восстановительной реакции.
Обоснование:
Уравнение окислительно-восстановительной реакции:
3MnO4- + 10Cn(II) -> 3Mn(IV) + 10Cn(III) + 10OH-
Важно обратить внимание, что выполнение лабораторных работ должно происходить с соблюдением всех правил безопасности и под присмотром учителя.