Гидролиз солей 1 страница

При растворении всех веществ в воде происходит их взаимодействие с растворителем, в результате которого в ряде случаев наблюдается полное или частичное разложение исходных соединений и образование новых. Такой процесс называется сольволизом. Если растворителем является вода, то процесс называется гидролизом. Гидролизу, в частности, подвергаются соли. Гидролиз солей, или их обменное взаимодействие с водой, происходит лишь в тех случаях, когда ионы, образующиеся в результате электролитической диссоциации соли, способны образовывать с ионами H⁺ или OH^- воды малодиссоциированные продукты: молекулы слабых кислот и оснований, или гидро- и гидроксоионов.

Гидролизу подвергаются соли, образованные:

а) слабыми кислотами и сильными основаниями, например, CH₃COONa (гидролиз по аниону),

б) сильными кислотами и слабыми основаниями, например, AlCl₃ (гидролиз по катиону),

в) слабыми кислотами и слабыми основаниями, например, Cr₂S₃ (гидролиз по аниону и катиону).

В водных растворах солей, образованных сильными основаниями и сильными кислотами: NaCl, KNO₃, K₂SO₄ и др., единственным слабым электролитом является вода. В таких системах происходит только распад соли на ионы и практически исключается образование каких-либо других малодиссоциированных соединений.

Гидролиз солей обычно сопровождается изменением концентрации водородных и гидроксид-ионов в водном растворе, что можно легко определить с помощью индикаторов или рН-метра.

Пример 1. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения гидролиза солей: а) NH₄Cl, б) FeSO₄, в) K₂CO₃.

Решение:

а) Водный раствор соли NH₄Cl имеет кислую реакцию, рН<7. Следовательно, в этом растворе концентрация ионов OH^- больше концентрации ионов H⁺. Равенство концентраций [H⁺] и [OH^-], имеющееся в чистой воде, нарушилось в результате гидролиза соли.

При растворении в воде соль NH₄Cl диссоциирует на катионы NH₄⁺ и анионы Cl^-. Хлорид-анионы не могут связывать ионы H⁺ воды, так как HCl – сильный электролит. Катионы же NH₄⁺ связывают ионы OH^- воды, образуя молекулы слабого электролита NH₄OH что смещает равновесие системы H₂O ⇄ H⁺ + OH^- вправо. Соль гидролизуется по катиону. Процесс гидролиза можно представить уравнениями:

NH₄Cl + H₂O ⇄ NH₄OH + HCl

(молекулярная форма)

NH₄⁺ + H₂O ⇄ NH₄OH + H⁺

(сокращённая ионно-молекулярная форма).

В растворе соли появляется избыток ионов H⁺, поэтому раствор NH₄Cl имеет кислую реакцию (рН < 7).

б) Раствор соли FeSO₄ также, как и NH₄Cl, имеет кислую реакцию. Но в отличие от предыдущего случая FeSO₄ является солью слабого двухкислотного основания Fe(OH)₂ и сильной кислоты H₂SO₄. Катионы Fe²⁺ связывают ионы OH^- воды, образуя катионы основной соли FeOH⁺. Процесс гидролиза описывается уравнениями:

FeSO₄ + 2H₂O ⇄ (FeOH)₂SO₄ + H₂SO₄

(молекулярная форма)

2Fe(OH)₂ + H₂O ⇄ FeOH⁺ + H⁺ (рН<7)

(сокращённая ионно-молекулярная форма).

Гидролиз солей многокислотных оснований (как и многоосновных кислот) протекает в несколько стадий, в рассматриваемом случае – в 2 стадии. Одновременно с первой стадией гидролиза в очень незначительной степени осуществляется и вторая стадия:

(FeOH)₂SO₄ + 2H₂O ⇄ 2Fe(OH)₂ + H₂SO₄

FeOH⁺ + H₂O ⇄ Fe(OH)₂ + H⁺

Более глубокому протеканию гидролиза по второй ступени препятствует то, что способность FeOH⁺ к присоединению ионов OH^- воды значительно меньше, чем у ионов Fe²⁺.

Повышению степени гидролиза по всем ступеням способствует разбавление раствора (увеличение концентрации воды) и нагревание (возрастание константы диссоциации воды). Из уравнений реакций гидролиза видно, что присутствующая в качестве продукта гидролиза сильная кислота (H₂SO₄) должна препятствовать протеканию гидролиза по второй ступени, поэтому добавление щелочи к раствору соли приведёт к связыванию ионов H⁺ и усилению гидролиза.

в) Соль K₂CO₃ образована сильным основанием и слабой двухосновной кислотой. Раствор этой соли имеет щелочную реакцию (рН > 7). Следовательно, в нём концентрация ионов OH^- больше концентрации ионов Н⁺. Причиной нарушения равенства концентраций [H⁺] и [OH^-] по сравнению с чистой водой является гидролиз соли по аниону. Ионы CO₃^2- присоединяют протоны воды с образованием малодиссоциированных ионов HCO₃^- и ионов OH^-. Молекулярное уравнение первой ступени гидролиза:

K₂CO₃ + H₂O ⇄ KHCO₃ + KOH

или в сокращённой ионно-молекулярной форме:

CO₃^2- + H₂O ⇄ HCO₃^- + OH^-, (рН > 7).

В незначительной степени гидролиз протекает по второй ступени:

KHCO₃ + H₂O ⇄ H₂CO₃ + KOH

HCO₃^- + H₂O ⇄ H₂CO₃ + OH^-.

Увеличить выход продуктов гидролиза можно нагреванием, разбавлением раствора или добавлением кислоты, связывающей ионы OH^-.

Пример 2. Какие продукты образуются при смешивании растворов AlCl₃ и Na₂CO₃? Составьте молекулярное и ионно-молекулярное уравнения реакции.

Решение:

Соль AlCl₃ гидролизуется по катиону, а Na₂CO₃ – по аниону:

Al³⁺+ H₂O ⇄ Al(OH)²⁺ + H⁺

CO₃^2- + H₂O ⇄ HCO₃^- + OH^-.

Если растворы этих солей находятся в одном сосуде, то идёт взаимное усиление гидролиза каждой из них, так как ионы H⁺, образующиеся при гидролизе катиона, связываются с ионами OH^-, образующимися при гидролизе аниона, в малодиссоциирующий электролит H₂O. При этом гидролитическое равновесие сдвигается вправо и гидролиз каждой из взятых солей идёт до конца с образованием Al(OH)₃ и H₂CO₃ (разлагающейся на CO₂ и H₂O). Происходит осаждение гидроксида алюминия и выделение углекислого газа. Ионно-молекулярное уравнение:

2Al³⁺+ 3CO₃^2- + 6H₂O ⇄ 2Al(OH)₃ + 3H₂CO₃,

2Al³⁺+ 3CO₃^2- + 3H₂O ⇄ 2Al(OH)₃¯ + 3CO₂­.

Молекулярное уравнение:

2AlCl₃ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O ⇄ 2Al(OH)₃¯ + 3CO₂­ + 6NaCl.

Задачи для самостоятельного решения

161. При смешивании водных растворов Cr(NO₃)₃ и Na₂S гидролиз обеих солей доходит до конца, вследствие чего образуется осадок гидроксида хрома(III) и выделяется газ. Составьте молекулярное и ионно-молекулярные уравнения происходящей реакции.

162. К раствору NiCl₂ добавили следующие вещества: а) HCl; б) KOH; в) CuCl₂. В каких случаях гидролиз соли NiCl₂ усилится? Почему? Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения гидролиза.

163. Какие из перечисленных солей подвергаются гидролизу: NaCN, KNO₃, Na₂CO₃, Fe₂(SO₄)₃? Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения гидролиза по первой ступени и укажите pH среды.

164. При смешивании водных растворов FeCl₃ и Na₂CO₃ каждая из солей гидролизуется необратимо до конца с образованием соответствующего основания и кислоты. Напишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакции.

165. Укажите, какие из перечисленных солей подвергаются гидролизу: K₂S; Cr(NO₃)₃; Na₂CO₃; CaCl₂? Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения гидролиза по первой ступени и укажите pH среды.

166. К раствору Cu(NO₃)₂ добавили следующие вещества: а) HCl; б) NaOH; в) Zn(NO₃)₂. В каких случаях гидролиз Cu(NO₃)₂ усилится? Почему? Запишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения гидролиза.

167. Какое значение pH (> 7, < 7 или ~ 7) имеют растворы следующих солей: NH₄Cl, K₂SO₃, Fe(NO₃)₃? Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения гидролиза.

168. В какой цвет будет окрашен лакмус в водных растворах следующих солей: NaNO₂, KCl, CuSO₄, KHCO₃? Ответ подтвердите составлением молекулярных и ионно-молекулярных уравнений гидролиза.

169. При смешивании водных растворов Al₂(SO₄)₃ и Na₂S гидролиз обеих солей доходит до конца, вследствие чего образуется осадок гидроксида алюминия и выделяется газ. Составьте молекулярное и ионно-молекулярные уравнения происходящей реакции.

170. К раствору FeCl₃ добавили следующие вещества: а) HCl; б) NaOH; в) NaCl. В каких случаях гидролиз соли FeCl₃ усилится? Почему? Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения гидролиза.

171. Какие из перечисленных солей подвергаются гидролизу: KCl, Cu(NO₃)₂, ZnSO₄, CH₃COONa? Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения гидролиза по первой ступени и укажите pH среды.

172. К раствору MnCl₂ добавили следующие вещества: а) HCl; б) NaOH; в) ZnCl₂. В каких случаях гидролиз MnCl₂ усилится? Почему? Запишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения гидролиза.

173. При смешивании растворов AlCl₃ и K₂S в осадок выпадает Al(OH)₃. Укажите причину этого и составьте соответствующие молекулярное и ионно-молекулярные уравнения реакции.

174. Какая из двух солей при равных условиях в большей степени подвергается гидролизу: а) NaCN или NaNO₂; б) BeCl₂ или CuCl₂? Почему? Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения гидролиза.

175. Какие из перечисленных солей подвергаются гидролизу: Cu(NO₃)₂, MnSO₄, AlCl₃, BaCl₂? Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения гидролиза по первой ступени и укажите pH среды.

176. Какое значение pH (> 7, < 7 или ~ 7) имеют растворы следующих солей: K₃PO₄, Na₂SO₃, NH₄CH₃COO? Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения гидролиза.

177. В какой цвет будет окрашен лакмус в водных растворах следующих солей: (NH₄)₂SO₄, Ca(ClO)₂, Pb(NO₃)₂? Ответ подтвердите составлением молекулярных и ионно-молекулярных уравнений гидролиза.

178. Какая из двух солей при равных условиях в большей степени подвергается гидролизу: а) Na₂CO₃ или Na₂SO₃; б) FeCl₂ или FeCl₃? Почему? Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения гидролиза.

179. Какое значение pH (> 7, < 7 или ~ 7) имеют растворы следующих солей: KI, Ca(NO₂)₂, CuSO₄? Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения гидролиза.

180. Какая из двух солей при равных условиях в большей степени подвергается гидролизу: а) CuCl₂ или ZnCl₂; б) NaNO₂ или CH₃COONa? Почему? Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения гидролиза.

Раздел 10

Окислительно-восстановительные реакции

Окислительно-восстановительными называются процессы, которые в отличие от реакций обмена сопровождаются изменением степени окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ. Под степенью окисления понимают условный заряд атома в соединении, который вычисляют из предположения о том, что данное соединение состоит из ионов. При образовании ионов происходит полный переход электронов от атома с меньшей электроотрицательностью к атому с большей электроотрицательностью. Степень окисления всегда указывают со знаком плюс или минус, в простом соединении степень окисления элемента принимают равной нулю.

+1 +6 -2 +1 +7 -2 0

H₂ SO₄; KMnO₄; O₂

Атом или ион может отдавать или принимать электроны. В первом случае степень окисления элемента повышается. Этот процесс называется окислением. Во втором случае происходит процесс восстановления, в результате которого степень окисления элемента понижается. Одна и та же реакция является одновременно процессом окисления восстановителя и процессом восстановления окислителя.

Если функции окислителя и восстановителя выполняют разные вещества, то такие реакции относят к межмолекулярным окислительно-восстановительным реакциям. В случае внутримолекулярного окисления-восстановления процесс происходит в одном и том же веществе: атомы одного элемента окисляются, атомы другого элемента восстанавливаются. В реакциях диспропорционирования (самоокисления-самовосстановления) окисляются и восстанавливаются атомы одного и того же элемента, входящего в состав реагента. В реакциях конпропорционирования участвуют атомы одного и того же элемента в различных степенях окисления, эти атомы входят в состав различных реагентов.

Коэффициенты в уравнениях окислительно-восстановительных реакций могут быть найдены путем составления электронных (метод электронного баланса) или электронно-ионных уравнений (метод полуреакций).

Пример 1. Как, пользуясь методом электронного баланса, найти коэффициенты в уравнении реакции, протекающей по схеме:

HNO₃ + H₂S ® NO + S + H₂O?

Решение:

В процессе реакции степень окисления меняют два элемента: азот и сера:

+5 -2 +2 0

HNO₃ + H₂S ® NO + S + H₂O.

Для азота она понижается (восстановление окислителя) с +5 до +2 (принято 3 е ^-). Для серы повышается (окисление восстановителя) с

-2 до нуля (отдано 2 е ^-). Процесс изменения степени окисления этих элементов может быть изображен электронными уравнениями, в левой и правой частях которых должно соблюдаться равенство числа атомов каждого элемента и электрических зарядов по величине и знаку. Справа от уравнений за чертой ставятся коэффициенты, уравнивающие число отданных и принятых электронов, и записывается суммарное электронное уравнение:

N⁵⁺ + 3 е ^- ® N²⁺ 2

S^2- - 2 е ^- ® S⁰ 3

2N⁵⁺ + 3S^2- ® 2N²⁺ + 3S⁰

Найденные коэффициенты переносятся в уравнение реакции, а коэффициент для воды находится по числу атомов водорода и кислорода в левой части уравнения.

Обычно метод электронного баланса применяется для подбора коэффициентов в уравнениях окислительно-восстановительных реакций, протекающих при сплавлении веществ, при термическом разложении, при взаимодействии твердого вещества с газообразным (обжиг), а также при взаимодействии сухих солей (и металлов) с практически безводными кислотами.

Пример 2. Как в уравнении реакции

KMnO₄ + H₂S + H₂SO₄ ® MnSO₄ +S + K₂SO₄ + H₂O

подобрать коэффициенты методом полуреакций?

Решение: Чтобы подобрать коэффициенты в уравнениях окислительно-восстановительных реакций, протекающих в водных растворах, составляют вспомогательные электронно-ионные уравнения. В них указывают переход электронов от одних ионов и атомов к другим. При уравнивании числа атомов кислорода и водорода, входящих в состав окисляемых и восстанавливаемых ионов и молекул, учитывают характер среды (щелочная, кислотная или нейтральная), в которой протекает реакция:

а) если реакция протекает в кислой среде; в электронно-ионные уравнения вводят молекулы воды и ионы водорода;

б) если же реакция идет в щелочной среде, то в электронно-ионные уравнения вводят гидроксид-ионы и молекулы воды.

В приведённой окислительно-восстановительной реакции изменяется степень окисления марганца, входящего в состав иона MnO₄^-, и серы, входящей в состав малодиссоциирующей молекулы H₂S. Окислительно-восстановительной процесс выразится следующими электронно-ионными уравнениями:

(1) MnO₄^- + 8H⁺ +5 е ^- ® Mn²⁺ + 4H₂O 2

(2) H₂S - 2 е ^- ® S + 2H⁺ 5

(3) 2MnO₄^- + 16H⁺ + 5H₂S ® 2Mn²⁺ + 8H₂O + 5S + 10H⁺

В левой и правой части каждого уравнения должны быть равны: числа атомов каждого элемента и алгебраическая сумма зарядов.

Рассматриваемая реакция протекает в кислой среде. Атомы кислорода, которые теряет ион MnO₄^- при переходе в Mn²⁺, связываются ионами H⁺, находящимися в растворе, в молекулы H₂O. Поэтому при уравнивании числа атомов кислорода в левой части уравнения (1) написано 8H⁺, а в правой части – 4H₂O.

После уравнивания числа отданных и присоединенных электронов пишется суммарное электронно-ионное уравнение (3) и полученные коэффициенты расставляются в молекулярном уравнении реакции.

Задачи для самостоятельного решения

181. Какие из приведенных ниже реакций являются окислительно-восстановительными:

а) Na₂CrO₄ + H₂SO₄ ® Na₂Cr₂O₇ + Na₂SO₄ + H₂O;

б) KMnO₄ + KOH ® K₂MnO₄ + O₂+ H₂O;

в) Ag + H₂SO₄ ® Ag₂SO₄ + SO₂ + H₂O?

Укажите в них окислитель и восстановитель. Составьте электронные уравнения полуреакций и подберите коэффициенты.

182. К какому типу окислительно-восстановительных реакций (межмолекулярные, внутримолекулярные, диспропорционирования) и почему относятся следующие реакции:

а) NaBrO₃ + H₂SO₄ + NaBr ® Br₂ + Na₂SO₄ + H₂O;

б) Pb(NO₃)₂ ® PbO + NO₂ + O₂.

Для каждой реакции составьте электронные уравнения полуреакций и подберите коэффициенты. Укажите окислитель и восстановитель.

183. Исходя из строения электронных оболочек атомов и ионов, поясните, какие из них могут играть роль окислителя или восстановителя: а) Na, б) Hg²⁺, в) Ag⁺, г) I₂. Приведите соответствующие электронные уравнения полуреакций.

184. По приведенным ниже ионным уравнениям окислительно-восстановительных реакций:

а) Cr₂O₇^2- + 14H⁺ + 3S^2- ® 2Cr³⁺ + 3S⁰ + 7H₂O;

б) 2Fe + O₂ + 2H₂O ® 2Fe²⁺ + 4OH^-.

составьте полные молекулярные уравнения и электронные уравнения полуреакций. Укажите окислитель и восстановитель.

185. Подберите коэффициенты в следующих уравнениях окислительно-восстановительных реакций:

а) NaBr + MnO₂ + H₂SO₄ ® MnSO₄ + Na₂SO₄ + Br₂ + H₂O;

б) H₂SO₃ + Cl₂ + H₂O ® H₂SO₄ + HCl.

Составьте электронные уравнения полуреакций и укажите окислитель и восстановитель.

186. Напишите уравнения окислительно-восстановительных реакций между:

а) KI и K₂Cr₂O₇ в сернокислой среде, при этом образуется I₂ и Cr₂(SO₄)₃;

б) NaCrO₂ и NaClO₃ в щелочной среде, при этом образуются Na₂CrO₄ и NaCl.

Составьте электронные уравнения полуреакций и подберите коэффициенты.

187. Для реакций, выраженных уравнениями:

а) 2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂;

б) Fe₂O₃ + 3H₂ = 2Fe + 3H₂O;

в) CaH₂ + 2H₂O = Ca(OH)₂ + 2H₂,

составьте электронные уравнения полуреакций и укажите роль атомов водорода и ионов водорода.

188. Какие из приведенных ниже реакций являются окислительно-восстановительными:

а) K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ + Na₂SO₃ ® Cr₂(SO₄)₃ + Na₂SO₄ + K₂SO₄ + H₂O;

б) Bi(NO₃)₃ + KOH ® BiO(NO₃) + KNO₃ + H₂O;

в) H₂O₂ + KOH + MnSO₄ ® MnO₂ + H₂O + K₂SO₄?

Укажите в них окислитель и восстановитель. Составьте электронные уравнения полуреакций. Подберите коэффициенты.

189. К какому типу окислительно-восстановительных реакций (межмолекулярные, внутримолекулярные, диспропорционирования) и почему относятся следующие реакции:

а) K₂MnO₄ + H₂O ® KMnO₄ + MnO₂+ KOH;

б) H₂S + HClO ® S + HCl + H₂O.

Для каждой реакции составьте электронные уравнения полуреакций и подберите коэффициенты. Укажите окислитель и восстановитель.

190. Какие из приведенных ниже реакций являются окислительно-восстановительными:

а) Cu₂S + HNO_3(конц.) ® CuSO₄ + Na₂SO₄ + NO₂ + H₂O;

б) Na₃[Cr(OH)₆] + Na₂O_2(т) ® Na₂CrO₄ + NaOH + H₂O;

в) KMnO₄ + H₂SO₄ + Na₂SO₃ ® MnSO₄ + Na₂SO₄ + H₂O + K₂SO₄?

Укажите в них окислитель и восстановитель. Составьте электронные уравнения полуреакций. Подберите коэффициенты.

191. К какому типу окислительно-восстановительных реакций (межмолекулярные, внутримолекулярные, диспропорционирования) и почему относятся следующие реакции:

а) KOH + Cl₂ ® KClO₃ + KCl + H₂O;

б) PbO₂ + HNO₃ + H₂O₂ ® Pb(NO₃)₂ + O₂ + H₂O?

Для каждой реакции составьте электронные уравнения полуреакций и подберите коэффициенты. Укажите окислитель и восстановитель.

192. Исходя из строения электронных оболочек атомов и ионов, поясните, какие из них могут играть роль окислителя или восстановителя: а) Zn, б) Au³⁺, в) Ti³⁺, г) O₂. Приведите соответствующие электронные уравнения полуреакций.

193. По приведенным ниже ионным уравнениям окислительно-восстановительных реакций:

а) 3Mg + SO₄^2- + 8H⁺ = 3Mg²⁺ + S + 4H₂O;

б) 3Cu + 2NO₃^- + 8H⁺ = 3Cu²⁺ + 2NO + 4H₂O.

составьте полные молекулярные уравнения и электронные уравнения полуреакций. Укажите окислитель и восстановитель.

194. Напишите уравнения окислительно-восстановительных реакций между:

а) KI и KMnO₄ в сернокислой среде, при этом образуется MnSO₄ и I₂;

б) NaCrO₂ и NaClO₃ в щелочной среде, при этом образуются Na₂CrO₄ и NaCl.

Составьте электронные уравнения полуреакций и подберите коэффициенты.

195. Составьте электронные уравнения полуреакций и подберите коэффициенты в следующих уравнениях окислительно- восстановительных реакций:

а) K₂SO₃ + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ ® Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + H₂O

б) Br₂ + HClO + H₂O ® HBrO₃ + HCl

Укажите окислитель и восстановитель.

196. Напишите уравнения окислительно-восстановительных реакций между:

а) Al и K₂Cr₂O₇ в сернокислой среде, при этом образуется Al₂(SO₄)₃ и Cr₂(SO₄)₃,

б) MnO₂ и NaClO₃ в щелочной среде, при этом образуются Na₂MnO₄ и NaCl.

Составьте электронные уравнения полуреакций и подберите коэффициенты.

197. Составьте электронные уравнения полуреакций и подберите коэффициенты в следующих уравнениях окислительно- восстановительных реакций:

а) KNO₂ + KJ + H₂SO₄ ® NO + I₂ + K₂SO₄ + H₂O

б) NaCrO₂ + Br₂ + NaOH ® Na₂CrO₄ + NaBr + H₂O.

Укажите окислитель и восстановитель

198. По приведенным ниже ионным уравнениям окислительно- восстановительных реакций:

а) 10 Fe²⁺ + 2MnO₄^- + 16H⁺ = 10Fe³⁺ + 2Mn²⁺ + 8H₂O;

б) Ag + NO₃^- + 2H⁺ = Ag⁺ + NO₂ + H₂O.

Составьте полные молекулярные и электронные или электронно- ионные уравнения полуреакций. Укажите окислитель и восстановитель.

199. Составьте электронные уравнения полуреакций и укажите роль атомов водорода и ионов водорода в реакциях, выраженных уравнениями:

а) 2NaH₂ + 2H₂O = 2NaOH + 3H₂

б) Sb₂O₃ + 3H₂ = 2Sb + 3H₂O

в) Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂.

200. Составьте электронные уравнения полуреакций и подберите коэффициенты в следующих уравнениях окислительно- восстановительных реакций, укажите окислитель и восстановитель:

а) FeSO₄ + HIO₃ + H₂SO₄ ® Fe₂(SO₄)₃ + I₂ + H₂O

б) K₂MnO₄ + H₂O ® KMnO₄ + MnO₂ +KOH

Раздел 11

Комплексные соединения

Комплексные соединения это продукты, образуемые в результате взаимодействия более простых веществ, способных существовать самостоятельно. Комплексные соединения состоят из центральной частицы – комплексообразователя (иона или атома) – и координированных вокруг нее лигандо в (ионов противоположного знака). Комплексообразователь и лиганды образуют внутреннюю координационную сферу, выделяемую при записи квадратными скобками: K₄[Fe(CN)₆]. Ионы, находящиеся вне координационной сферы, образуют внешнюю сферу комплексного соединения. Число лигандов, расположенных вокруг комплексообразователя, называется его координационным числом. Внутренняя сфера комплекса может быть катионом, анионом и не иметь заряда. Например, в приведенном выше комплексном соединении Fe²⁺ – комплексообразователь, CN^- – лиганды, [Fe(CN)₆]^4- – внутренняя сфера, K⁺ – внешняя сфера, координационное число комплексообразователя – 6.

В кристаллах комплексных соединений в узлах кристаллической решетки находятся комплексные ионы, способные к самостоятельному существованию и в растворе. Многие кристаллогидраты являются, по существу, комплексными соединениями. Например, AlCl₃·6H₂O ≡ [Al(H₂O)₆]Cl₃. В водном растворе существуют гидратированные ионы алюминия [Al(H₂O)₆]³⁺. Кристаллогидрат сульфата меди CuSO₄·5H₂O также является комплексным соединением, причем в соответствии с координационным числом Cu²⁺, равным 4, во внутреннюю координационную сферу входят 4 из 5 молекул воды: [Cu(H₂O)₄]SO₄·H₂O.

Дата добавления: 2014-11-07