Ю.И.ПАХОМОВ

Сборник
практических работ
по химии

11 класс

Продолжение. Начало см. в № 10, 11/2004

Практическая работа 5.
Получение комплексных соединений

Цели. Закрепить понятие о составе, номенклатуре и способах получения комплексных соединений.
Оборудование и реактивы. Штатив с пробирками, санитарная склянка; растворы хлорида или сульфата меди(II), аммиака ( = 3–5%), хлорида кобальта(II), AlCl₃, NaOH, HCl (разб.), соляная кислота (конц.), Cu (кусочки проволоки).

Основные положения координационной теории

В комплексном соединении один из ионов (атомов) считается центральным ионом (центральный атом – комплексообразователь).

Вокруг центрального иона (атома) расположено (координировано) определенное число ионов с противоположным зарядом или молекул, называемых лигандами.
Число лигандов зависит от природы комплексообразователя.

Центральный ион (атом) с лигандами образует внутреннюю координационную сферу соединения, которую при написании заключают в квадратные скобки.

В большинстве случаев число лигандов, непосредственно связанных с комплексообразователем, называют координационным числом. Часто координационное число в два раза больше заряда иона комплексообразователя. Зарядам центральных ионов +1, +2, +3, +4 соответствуют координационные числа 2, 4, 6, 8.

Ионы, которые располагаются на более далеком расстоянии от комплексообразователя, образуют внешнюю координационную сферу.

Гемоглобин, хлорофилл, ферменты и многие другие органические вещества, имеющие большое значение в жизнедеятельности, представляют собой комплексные соединения.

Практическое применение комплексных соединений

В аналитической химии для определения многих ионов.
Для разделения некоторых металлов (лантаноидов) и получения чистых Au, Ag и др.
В качестве красителей.
Для устранения жесткости воды (ионнообменные смолы).
В качестве стимуляторов важных биохимических процессов.

Порядок работы	Задания	Наблюдения и выводы
В пробирку налить 0,5–1 мл раствора хлорида или сульфата меди(II) и небольшими порциями прибавить раствор аммиака ( = 3–5%). Наблюдать выпадение осадка гидроксида меди(II), растворяющегося при дальнейшем добавлении раствора аммиака с образованием комплексных ионов , окрашенных в темно-синий цвет	Написать уравнения происходящих реакций в молекулярной и ионной формах	…
В пробирку поместить небольшой кусочек медной проволоки, прилить 2–3 мл раствора аммиака и в течение 3–5 мин несколько раз встряхнуть. Наблюдать за изменением цвета раствора, т.к. постепенно будет образовываться гидроксоаммиакат меди(II)	Написать уравнения реакций в молекулярной и ионной формах. Учесть, что промежуточным продуктом является CuO (образуется за счет окисления меди кислородом воздуха). Назвать окислитель и восстановитель,  определить соотношение между ними с учетом перехода электронов. Почему на животноводческих фермах усиленно корродируют медные провода и латунные изделия? Kак обнаружить присутствие солей меди в растворе, если в нем содержатся соли железа, алюминия и цинка?	…
Получить гидроксид меди(II), добавляя к 3–4 мл раствора медного купороса раствор щелочи до полного осаждения продукта (щелочь в избытке). Осадок взболтать и разделить на две части. K одной части добавить раствор глицерина (до исчезновения осадка и образования темно-синего раствора). Сравнить окраску продукта со второй частью осадка. Можно испытать действие реактива Cu(OH)2 на раствор глюкозы (обратиться к лаборанту)	Записать уравнения реакций в молекулярной, ионной, а последнюю – в структурной формах. Может ли эта реакция считаться качественной на определенный класс органических соединений – многоатомные спирты?	…
В пробирку налить 0,5–1 мл раствора хлорида кобальта(II) СоCl2. Обратить внимание на слабо-розовую окраску раствора за счет присутствия гидратированных ионов кобальта . K раствору небольшими порциями прилить соляную кислоту (конц.) и наблюдать за изменением окраски вследствие появления ионов	Написать уравнение реакции между хлоридом кобальта(II) и соляной кислотой в молекулярной и ионной формах. Обосновать образование комплекса, указать его внутреннюю и внешнюю сферы	…
Налить в пробирку 0,5–1 мл раствора соли алюминия, прибавить к раствору по каплям раствор щелочи до появления осадка гидроксида алюминия (белесый, аморфный), который в избытке щелочи растворяется. Добавить в этот же раствор соляной кислоты	Написать уравнения реакций в молекулярной и ионной формах	…

Практическая работа 6.
Коллоидные растворы

Цели. Повторить понятия о дисперсных системах – однородных (гомогенных) и неоднородных (гетерогенных), их классификации, различии по степени дисперсности, промежуточном характере коллоидных растворов, их приготовлении, устойчивости и свойствах, отличающихся и сходных с истинными растворами и грубыми взвесями.
Оборудование и реактивы. Центрифуга, воронка, стеклянные химические стаканы на 100 мл
(2 шт.), прибор Тиндаля (для поочередного пользования), штатив с пробирками, фильтровальная бумага, санитарная склянка; на демонстрационном столе в склянках (с этикетками) для выбора: молоко, Н₂О (дистил.), одеколон, стиральный порошок, растворы желатина, мыла (С₁₇Н₃₅СООNa), галогенидов серебра, водяная профильтрованная вытяжка из почвы, нагретый раствор столярного клея (несколько капель на 100 мл воды).

Дисперсные системы

При прохождении луча света через коллоидный раствор, помещенный в прибор Тиндаля, виден яркий световой конус, возникающий при рассеивании света коллоидными частицами. Молекулы дистиллированной воды, ионы растворов неорганических веществ, органические молекулы растворителя очень маленькие и не способны рассеивать проходящий свет.