Лабораторный опыт 4, страница 84 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 12. Комплексные соединения. Глава 1. Повторение и углубление знаний - страница 84.

Условие.

Лабораторный опыт 4. Получение и свойства комплексных соединений

1. К растворам хлоридов цинка, меди(II) и никеля по каплям прибавляйте концентрированный раствор аммиака до растворения образующихся осадков. Какой цвет приобрели растворы? Напишите уравнения реакций, если известно, что образовались соединения состава $ [Zn(NH_3)_4]Cl_2 $, $ [Cu(NH_3)_4]Cl_2 $, $ [Ni(NH_3)_6]Cl_2 $. Назовите комплексные соли.

2. Прилейте к раствору полученного вами комплексного соединения меди соляную кислоту. Изменяется ли окраска? Сделайте вывод о способности молекул аммиака, входящих в состав комплекса, реагировать с кислотами.

Решение.

Решение 2.

1.Решение

При добавлении по каплям концентрированного раствора аммиака к растворам хлоридов металлов сначала происходит образование осадков гидроксидов из-за щелочной среды, которую создает гидрат аммиака ($NH_3 \cdot H_2O$):

$ZnCl_2 + 2(NH_3 \cdot H_2O) \rightarrow Zn(OH)_2\downarrow + 2NH_4Cl$ (белый осадок)

$CuCl_2 + 2(NH_3 \cdot H_2O) \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + 2NH_4Cl$ (голубой осадок)

$NiCl_2 + 2(NH_3 \cdot H_2O) \rightarrow Ni(OH)_2\downarrow + 2NH_4Cl$ (зеленый осадок)

При дальнейшем добавлении аммиака эти осадки растворяются, так как образуются растворимые комплексные соединения (аммиакаты). Растворы приобретают характерные цвета:

— Раствор комплекса цинка становится бесцветным.

— Раствор комплекса меди(II) приобретает интенсивный темно-синий (васильковый) цвет.

— Раствор комплекса никеля становится сине-фиолетовым.

Суммарные уравнения реакций образования комплексных солей, указанных в условии:

$ZnCl_2 + 4NH_3 \rightarrow [Zn(NH_3)_4]Cl_2$

$CuCl_2 + 4NH_3 \rightarrow [Cu(NH_3)_4]Cl_2$

$NiCl_2 + 6NH_3 \rightarrow [Ni(NH_3)_6]Cl_2$

Названия полученных комплексных солей:

$[Zn(NH_3)_4]Cl_2$ — хлорид тетраамминцинка(II).

$[Cu(NH_3)_4]Cl_2$ — хлорид тетраамминмеди(II).

$[Ni(NH_3)_6]Cl_2$ — хлорид гексаамминникеля(II).

Ответ: Раствор с комплексным соединением цинка стал бесцветным, с соединением меди(II) — интенсивно темно-синим, с соединением никеля — сине-фиолетовым. Уравнения реакций: $ZnCl_2 + 4NH_3 \rightarrow [Zn(NH_3)_4]Cl_2$; $CuCl_2 + 4NH_3 \rightarrow [Cu(NH_3)_4]Cl_2$; $NiCl_2 + 6NH_3 \rightarrow [Ni(NH_3)_6]Cl_2$. Названия солей: хлорид тетраамминцинка(II), хлорид тетраамминмеди(II), хлорид гексаамминникеля(II).

2.Решение

При добавлении соляной кислоты ($HCl$) к раствору хлорида тетраамминмеди(II) ($[Cu(NH_3)_4]Cl_2$) происходит разрушение комплексного иона. Молекулы аммиака ($NH_3$), являющиеся лигандами, обладают основными свойствами и вступают в реакцию нейтрализации с сильной соляной кислотой, образуя ионы аммония ($NH_4^+$). Это приводит к разрушению комплекса.

Уравнение реакции:

$[Cu(NH_3)_4]Cl_2 + 4HCl \rightarrow CuCl_2 + 4NH_4Cl$

В результате этой реакции окраска раствора изменяется. Интенсивная темно-синяя окраска, характерная для комплексного иона $[Cu(NH_3)_4]^{2+}$, исчезает. Раствор приобретает голубую или зеленовато-голубую окраску, свойственную гидратированным ионам меди(II) в растворе хлорида меди(II). Таким образом, окраска изменяется.

Вывод: Молекулы аммиака, входящие в состав внутренней координационной сферы комплекса, сохраняют свои основные химические свойства и способны реагировать с кислотами. Эта реакция является качественной на аммиакатные комплексы и демонстрирует их неустойчивость в кислой среде.

Ответ: При добавлении соляной кислоты окраска раствора изменяется: интенсивный темно-синий цвет исчезает, и раствор становится голубым. Вывод: молекулы аммиака, входящие в состав комплекса, способны реагировать с кислотами, что свидетельствует о сохранении ими своих основных свойств.