Урок Комплексные соединения


Комплексные соединения

Пусть тот, кто ищет,
не перестанет искать до тех пор,
пока не найдет, и, когда он найдет,
он будет потрясен
(Евангелие)

Цель:
закрепить знания о видах химических связей, их характеристиках;
расширить понятия о многообразии веществ;
сформировать представления о составе, строении и номенклатуре комплексных соединений;
развить навыки определения степени окисления у комплексообразователя, составления уравнений диссоциации комплексных соединений.
Новые понятия: комплексное соединение, комплексообразователь, лиганд, координационное число, внешняя и внутренняя сферы комплекса.
Оборудование и реактивы. Штатив с пробирками, концентрированный раствор сульфата железа (III), растворы сульфата меди(II), красная кровяная соль, желтая кровяная соль

Ход урока

I. Изучение нового материала
I. Актуализация
Механизмы образования ковалентной связи.
-Какие существуют механизмы образования ковалентной связи?
(Обменный и донорно-акцепторный)
Мир богат и разнообразен. Немало загадок и тайн приготовил он человеку. Но человек любознателен и настойчив – множество веществ и явлений было открыто уже давно. Однако еще не все познано.
Эдисон сказал: «Очень легко делать удивительные открытия, но трудно усовершенствовать их в такой степени, чтобы они получили ценность»
Сегодня нам предстоит расследовать чудесный секрет мастера Турнбуля, который как раз сумел в такой степени усовершенствовать применение одного из веществ, что оно получило огромную ценность и увековечило имя этого мастера. С 1780-1790г. дед английского физика и химика У.Рамзая, носивший фамилию Турнбуль, владел заводом, на котором производились вещества, применяемые для крашения тканей. Ткани цвета лазури пользовались большим успехом (турнбульская синь (лазурь), а технология окраски тканей была очень проста: она заключается в протравливании ткани раствором FeSO4 и последующей её раствором
Что за чудесное соединение, попробуем узнать вместе.
Решите задачу: красная кровяная соль имеет М=329г/моль,
·(К)=35,56%,
·(Fe)=17,02%,
·(С)=21,88% остальное – N (25,54%,)

(Ответ: K3FeC6N6)
-К какому классу веществ это вещество может принадлежать?

II. Введение новых понятий и знаний
(Понятие комплексных соединений. Координационная теория А. Вернера)
Мир веществ многообразен и исследуемое вещество принадлежит еще одной группе веществ комплексные соединения. Его формулу записывают так: K3[Fe(CN)6]. В середине 19 века в химии господствовало классическое учение о валентности, разработанное Франкландом и Кекуле и другими учеными. Оно объясняло структуру лишь бинарных веществ. По мере развития химии ученые всё чаще стали сталкиваться с необычайными соединениями. Оказалось, что простейшие бинарные соединения, в которых валентные возможности атомов уже насыщены, способны соединиться друг с другом, образуя более сложные вещества. Хотя комплексные соединения были известны химикам более 200 лет, причина их образования долгое время оставалась загадкой. В конце 19 века огромный экспериментальный материал об этих веществах был обобщен швейцарским химиком Альфредом Вернером (1866 - 1919). Им была разработана. координационная теория в 1893 г. за работы в этой области ему в 1913 году была присуждена Нобелевская премия по химии.
После создания А. Вернером координационной теории химия комплексных соединений стала постепенно, в течение десятилетий, превращаться в самостоятельный раздел химической науки. Ее успешное развитие связано с именами Трассера, Цейзе, Йергенсена, Грэма, Клауса, Бломстранда, школы А.Вернера, а в двадцатом веке - Л.А. Чугаева, И.И. Черняева, А.А. Гринберга, Чатта, Найхольма, Фишера, Бьеррума и многих других ученых различных стран. В наши дни координационая химия - интенсивно развивающаяся в различных направлениях наука, тесно переплетающаяся с другими областями химии
Координационная химия (химия комплексных соединений) длительное время считалась одним из разделов неорганической химии; объяснялось это тем, что большинство известных ранее координационных соединений содержало в качестве лигандов, как правило, типичные неорганические молекулы и ионы - аммиак, воду, нитро-, роданогруппу и т.п. Экспериментальные исследования неорганических комплексных соединений были начаты за несколько десятилетий до того, как стала бурно развиваться органическая химия.


III.Основные положения координационной теории

Атомы большинства химических элементов наряду с обычной валентностью (главной), проявляют побочную валентность.
Центральное место в комплексных соединениях занимает ион-комплексообразователь (центральный ион, чаще положительно заряженный ион)
Вокруг него расположено некоторое число противоположно заряженных или нейтральных молекул (которые насыщают побочную валентность комплексообразователя)- лиганды
Комплексообразователь и лиганды образуют внутреннюю сферу (комплексный ион). Внутренняя сфера заключена в [ ]. Заряд внутренней сферы (или комплексного иона) – алгебраическая сумма зарядов иона-комплексообразователя и лигандов.
Ионы или молекулы, не входящие в состав внутренней сферы составляют внешнюю сферу.
Число лигандов называется координационным числом. Координационное число может принимать значения от 1 до 14, но чаще – 2, 4, 6, 8.
Внутренняя сфера комплекса сохраняет стабильность при растворении. Ионы внешней сферы при растворении легко отщепляются




IV.Номенклатура комплексных соединений

Если комплексный ион – анион (-)
Название комплексного иона включает:
число лигандов (греческое числительное) 2-ди, 3-три, 4-тетра, 5-пента, 6-гекса
название лиганда с окончанием - о (Cl-хлоро, NO2- нитро, CN-циано, OH-гидроксо, SO4- сульфо, но NH3-амин, H2O-аква)
центральный ион – латынь с окончание –ат
валентность центрального иона
внешняя сфера в родительном падеже (чего?) – русское название
(Сравни Fe SO4)
K3[Fe(CN)6] – гексацианоферрат (III) калия
K4[Fe(CN)6] – гексацианоферрат (II) калия
K2[Zn(OH)4] - тетрагидроксоцинкат калия
Na3[Cr(OH)6] – гексагидроксохромат (III) натрия

Если комплексный ион – катион (+)
1.название аниона
2. число лигандов
3. название лигандов
4. русское название центрального иона
5. цифра валентности
[Cu(NH3)4]SO4 – сульфат тетраамин меди(II)
[Al(H2O)6]Cl3 – трихлорид гексааква алюминия

V..Определение суммарного заряда комплексного иона, С.О. комплексообразователя. (Включение элементов беседы: определение заряда иона самими учащихся)
[Ag(NH3)2]Cl
Na2[Zn(CN)4]
Ba[Zn(OH)4]
[Cr(H2O)6](NO3)3
[Co(NH3)5Cl]Cl2
Na3[Co(CN)6]

VI. Проведение лабораторного опыта:
2K3[Fe(CN)6] + 3FeSO4 Fe3[Fe(CN)6] + 3K2SO4
(кр. кр. соль) (турнбулева синь)
3K4[Fe(CN)6] + 3FeSO4 Fe3[Fe(CN)6]3 + 6K2SO4
(жел. кр. соль) (берлинская лазурь)
VII. Закрепление
Укажите состав комплексных соединений, заряд, координационное число, назовите их

(NH3)2[Pt(OH)2Cl4]
[Pb(NH3)3Cl]Cl
[Co3+(NH3)5Cl]Cl
[Co(NH3)2(NO2)2]Br
[Pt(NH3)3Cl]Cl
[Co(NH3)5Br]SO4
Br[Cr(NH3)2(SCN)4]2

Вычислите заряды комплексного иона, если Cr=III
[Cr(H2O)5Cl], [Cr(H2O)4Cl2], [Cr(H2O)2 SO4], [Cr(NH3)4PO4]
Составьте формулы
дицианоаргентат калия
гексанитрокобальтат (III) калия
хлоридгексаамин никеля (II)
гексацианохромат (III) калия



VIII. Вывод по поставленной проблеме в начале урока:
Мастер Турнбуль получал красную и желтую кровяную соли из животных отбросов (кровь, копыта, шкуры, сухая рыба, кожа, мясо, щетина, шерсть. Отходы нагревали с K2CO3 и железными опилками жел. кр. соль (+Сl2) кр. кр. соль)
Из красной и желтой кровяной соли можно получить разные пигменты: коричневый -(СоСl2+жел. кр. соль), зеленый- (NiCl2+жел. кр. соль), красный- (СоСl2+кр. кр. соль), желтый- (NiCl2+кр. кр. соль)

Комплексные соединения находят широкое применение:
1) в аналитической химии для определения многих ионов;
2) для разделения некоторых металлов и получения металлов высокой степени чистоты;
3) в качестве красителей;
4) для устранения жесткости воды;
5) в качестве катализаторов важных биохимических процессов.

IX. Домашнее задание

Повторить § 12, стр. 84 № 5.
Комплексные соединения
(Конспект урока)

Учитель химии МОУ «СОШ №8» г. Братска Ощепкова Л.И.
15

Приложенные файлы


Добавить комментарий