Химические свойства соединений меди и серебра

AgI + 2Na₂S₂O₃ = Na₃[Ag(S₂O₃)₂] + NaI

_______

(*) Малорастворимые галогениды серебра, величины ПР которых уменьшаются от хлорида к иодиду и равны соответственно: 1,8·10^-10, 5,3·10^-13, 8,3·10^-17, можно перевести в раствор благодаря образованию комплексных катионов и анионов. Аммиак полностью растворяет хлорид, частично- бромид и не растворяет иодид серебра. Так, концентрация ионов Ag⁺ в насыщенном растворе AgI столь мала, что даже при высокой концентрации NH₄OH не удовлетворяется К_уст([Ag(NH₃)₂]⁺) = 1,7·10⁷. Иодид серебра легко растворяется в растворе тиосульфата натрия, поскольку образующийся комплекс гораздо более устойчив (К_уст ([Ag(S₂O₃)₂]^3-) = 2,9·10¹³).

Комплексные соединения Cu(II) с аминокислотами (глицином).

Опыт 8. В пробирку наливают 1 каплю раствора CuSO₄, 8-10 капель 0,2 М раствора глицина NH₂-CH₂-COOH. Затем прибавляют 3 капли 2 М раствора щелочи. Какого цвета образовался раствор? Записывают уравнение реакции. Состав комплекса 1:2 (металл: лиганд).

Cu(OH)₂ + 2 NH₂-CH₂-COOH ® [Cu (NH₂-CH₂-COO)₂] + 2H₂O

Окислительные свойства солей Cu(II)

Опыт 9. В пробирку наливают 3-5 капель раствора CuSO₄. По каплям приливают раствор KI. Что наблюдается? К раствору с осадком приливают по каплям раствор натрий тиосульфата. Что происходит с раствором и осадком? Записывают уравнение реакции. Делают вывод.

2CuSO₄ + 4KI = 2K₂SO₄ + 2CuI¯ + I₂

белый

Для того, чтобы наблюдать белый осадок CuI, в реакционную смесь добавляют сульфит натрия, который переводит йод в бесцветный иодид-ион.

I₂ + Na₂SO₃ + H₂O = Na₂SO₄ + 2HI

Вопросы и упражнения

1. Пользуясь методом валентных связей, объяснить механизм образования химической связи, тип гибридизации и геометрическую конфигурацию следующих комплексных ионов:

а) [Cu(NH₃)₂]⁺

б) [Ве(ОН)₄]^2–

в) [Ag(CN)₂]^–

г) [Zn(NH₃)₄]²⁺

д) [AuCl₄]^–

е) [Zn(H₂O)₄] ²⁺

ж) [Ag(S₂O₃)₂]^3–

з) [HgI₄]^2–

и) [Be(H₂O)₄]²⁺

к) [Zn(OH)₄]^2–

2. Написать электронные формулы атомов элементов I В–группы. Какие степени окисления могут проявлять Сu, Ag, Au?

а) Написать уравнения реакций гидролиза CuCl₂ и АuСl₃.

б) Подвергаются ли гидролизу соли серебра? Почему?

3. Охарактеризовать взаимодействие меди, серебра и золота с кислотами. Написать уравнения реакций.

4. Охарактеризовать взаимодействие гидроксида меди(II) со щелочами и раствором аммиака (на примере реакций с избытком гидроксида натрия и с водным раствором аммиака).

Лабораторная работа №12:

Химические свойства соединений цинка и ртути.

Внимание! В опытах с 1-го по 4-й работать только с ZnSO_4. Опыты с соединениями ртути только описать.

Гидролиз солей Zn(II), Hg(I), Hg(II)

Опыт 1. В три пробирки наливают по 5-8 капель растворов солей Zn(NO₃)_2, Hg₂(NO₃)₂, Hg(NO₃)₂. Универсальной индикаторной бумагой определяют pH раствора. Записывают уравнение реакций гидролиза. Делают вывод. Растворы сохраняют для следующих опытов.

Получение и свойства Zn(II), Hg(II) и Hg(I) гидроксидов

Опыт 2. Прибавляют в каждую пробирку по 5-8 капель 2 М щелочи. Отмечают цвет и структуру осадков. Записывают уравнения реакций. Сохраняют осадок цинк гидроксида.

Получение и свойства комплексных соединений Zn(II), Hg(II)

Опыт 3. Разделяют осадок цинк гидроксида на три части. В первую пробирку добавляют 5-8 капель 2 М щелочи, во вторую прибавляют 5-8 капель раствора аммиака, в третью – 5-8 капель раствора соляной кислоты. Что происходит с осадками в пробирках? Записывают уравнения реакций. Делают вывод.

Zn(OH)₂ + 2NaOH = Na₂[Zn(OH)₄]

Zn(OH)₂ + 4NH₄OH = [Zn(NH₃)₄](OH)₂ + 4H₂O

Zn(OH)₂ + 2HCl = ZnCl₂ + 2H₂O

Опыт 4. В две пробирки наливают по 5-8 капель растворов Zn(NO₃)₂ и Hg(NO₃)₂. В пробирку с раствором Zn(NO₃)₂ прибавляют по каплям раствор аммиака до растворения выпавшего осадка цинк гидроксида; в пробирку с раствором Hg(NO₃)₂ добавляют по каплям раствор калий иодида до растворения осадка ртуть(II) иодида. Записывают уравнения реакций. Указывают названия полученных соединений. Делают вывод о свойствах ртуть(II) галогенидов.

Hg(NO₃)₂ + 2KI = HgI₂ +2 KNO₃

HgI₂ + 2KI = K₂[HgI₄]

Получение ртуть(II) амидохлорида

Опыт 5. Наливают в пробирку 3-5 капель раствора ртуть(II) хлорида, прибавляют 3-5 капель раствора аммиака. Указывают цвет образовавшегося осадка. К осадку приливают 2-5 капель концентрированного раствора аммиака, прибавляют сухой соли аммоний хлорида. Что наблюдается? Записывают уравнения реакций.

HgCl₂ + 2NH₃ [Hg(NH₃)₂]Cl₂

Опыт 6. В пробирку наливают 3-5 капель раствора Hg₂(NO₃)₂, прибавляют насыщенный раствор натрий хлорида. Выпадает осадок. Прибавляют к раствору с осадком 3-5 капель концентрированного раствора аммиака. Наблюдают за изменением цвета осадка. Записывают уравнения реакций.

Hg₂(NO₃)₂ + 2NaCl = Hg₂Cl₂¯ + 2NaNO₃

Hg₂Cl₂ + 2NH₃ = Hg¯ + [HgNH₂]Cl¯ + NH₄Cl

Окислительно-восстановительные свойства солей ртути

Опыт 7. В пробирку наливают 3-5 капель раствора соли HgCl₂. Прибавляют 3-5 капель концентрированной соляной кислоты. К полученному раствору добавляют 1-2 капли олово(II) хлорида. Появляется осадок. К раствору с осадком добавляют еще 4 капли олово(II) хлорида. Цвет осадка изменяется. Записывают уравнения реакций. Какую роль могут играть соли Hg(II) и Hg(I)?

2HgCl₂ + SnCl₂ + 2HCl = Hg₂Cl₂ + H₂[SnCl₆]

Вопросы и упражнения

1. Какие значения стандартных электродных потенциалов имеют Zn и Hg? Как взаимодействуют Zn и Hg с разбавленными и концентрированными кислотами? Написать уравнения реакций.

2. Написать уравнения реакций солей цинка(II) и ртути(II) с раствором аммиака. Как влияют присутствие солей аммония и избыток аммиака на это взаимодействие?

3. Написать в молекулярном и ионном виде уравнения реакций гидролиза нитратов цинка, ртути(I) и ртути(II). Как можно ослабить гидролиз этих солей?

4. Охарактеризовать окислительно–восстановительные свойства соединений ртути(I) и ртути(II). Ответ подтвердить уравнениями реакций.

5. Охарактеризовать способность d–элементов к комплексообразованию на примере Zn, Cd, Hg. Ответ подтвердить уравнениями реакций.

6. Используя величины констант нестойкости соответствующих комплексных ионов, сделайте выводы о возможности образования новых комплексных соединений и напишите уравнения соответствующих реакций в молекулярном и ионном виде:

а) [Cu(NH₃)₄]Cl₂ + KCN=

б) K[Ag(CN)₂] + NH₃ =

в) [Ag(NH₃)₂]NO₃ + NaCN =

г) K₂[Zn(OH)₄] + KCN =

д) K₂[Zn(OH)₄] + KCN =

е) K₂[Hg(SCN)₄] + KCl =

ж) [Ag(NH₃)₂]Cl + Na₂S₂O₃ =

з) K₂[CuCl₄] + KOH =

и) K₃[Ag(S₂O₃)₂] + KCN =

к) K[Cu(CN)₂] + KI =

ЛИТЕРАТУРА

1. Ершов Ю.А., Попков В.А., Берлянд А.С., Книжник А.3. Общая химия (учебник для студентов медицинских специальностей высших учебных заведений). М.: Высшая школа, 2000.

2. Бабков А.В., Попков В.А., Пузаков С.А., Трофимова Л.И. Практикум по общейхимии (учебное пособие для студентов медицинских спец. вузов). М.: Высшая школа, 2001.

3. Практикум по общей химии: Учеб. Пособие./ Под ред. Дунаева С.Ф. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Изд-во МГУ, 2005.

4. Гузей Л.С., Кузнецов В.Н., Жмурко Г.П., Татаркина А.Л. и др. Практикум по общей и неорганической химии./ Под ред. Дунаева С.Ф. М.: Изд-во МГУ, 2000.

5. Бабич Л.В., Балезин С.А., Гликина Ф.Б. и др. Практикум по неорганической химии. М.: Просвещение, 1991.

6. Практикум по неорганической химии. Учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности «Фармация» / Под ред. Остапкевича Н.А. М.: Высшая школа, 1987.

7. Практикум по общей и неорганической химии: Пособие для студентов вузов / В.И.Фролов, Т.М. Курохтина, З.Н. Дымова и др.; Под ред. Павлова Н.Н., Фролова В.И. М.: Дрофа, 2002.

8. Глинка Н.Л. Общая химия / Под ред. Ермакова А.И. М.: Интеграл-Пресс, 2002.

9. Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии. М.: Интеграл-Пресс, 2001.

10. Слесарев В.И. Химия. Основы химии живого. Санкт-Петербург: Химиздат, 2001.

11. Суворов А.В., Никольский А.Б. Общая химия. Санкт-Петербург: «Химия» - Санкт-Петербургское отделение, 1994.