background image

O

TRZYMYWANIE

 

I

 

WŁAŚCIWOŚCI

 

ZWIĄZKÓW

 

KOMPLEKSOWYCH

.

CZĘŚĆ TEORETYCZNA

W procesie tworzenia związku kompleksowego atomy lub grupy atomów (jonów), 

zwane ligandami, za pomocą oddziaływań elektrostatycznych lub wiązania koordynacyjnego, 
związane zostają z atomem centralnym.

Atomami   centralnymi   mogą   być   atomy   metali   lub   niemetali.   Wiążąca   para 

elektronowa   wiązania   koordynacyjnego   pochodzi   od   atomu   centralnego   (jeśli   jest   on 
niemetalem) lub od ligandów (jeśli atom centralny jest metalem). 

Liczbę wiązań koordynacyjnych, jakie tworzy atom centralny z ligandami nazywamy 

liczbą koordynacyjną. Liczba koordynacyjna nie zawsze jest równa liczbie ligandów. Każdy 
atom centralny w danym jonie kompleksowym ma określoną liczbę koordynacyjną. Pozwala 
ona wnioskować o przestrzennej strukturze jonu kompleksowego, ponieważ ligandy znajdują 
się najczęściej w narożach bryły geometrycznej, w środku której znajduje się atom centralny. 
Najczęściej   występujące   liczby   koordynacyjne   to   4,   6   i   8   a   odpowiadające   im   struktury 
przestrzenne to tetraedr, sześcian i oktaedr.

Ć

WICZENIE

 1: O

TRZYMYWANIE

 

PROSTYCH

 

ZWIĄZKÓW

 

KOMPLEKSOWYCH

.

Cel doświadczenia: Otrzymanie związku kompleksowego

Bi(NO

3

)

3

 + KI → BiI

3

BiI

3

↓ + KI 

(nadmiar) 

→ K[BiI

4

]

Poziom i skala 

trudności(1-3)

1

Czas wykonania 

ćwiczenia

10 minut

Sprzęt laboratoryjny

statyw z probówkami, pipeta

Odczynniki

0,5M roztwór azotanu(V) bizmutu(III)
(Bi(NO

3

)

3

20 mL

0,5M roztwór jodku potasu (KI)

20 mL

WYCIĄG Z KART CHARAKTERYSTYKI SUBSTANCJI NIEBEZPIECZNYCH

azotan(V) bizmutu(III)

Bi(NO

3

)

3

R: Nie dotyczy
S: Nie dotyczy

jodek potasu

KI

R: Nie dotyczy
S: Nie dotyczy

1

background image

CZĘŚĆ DOŚWIADCZALNA

Do probówki zawierającej 2 mL 0,5M roztworu azotanu(V) bizmutu(III) (Bi(NO

3

)

3

), 

dodawać kroplami 0,5M roztworu jodku potasu (KI), aż do wytrącenia się ciemnobrunatnego 
osadu jodku bizmutu(III) (BiI

3

). Następnie powstały osad rozpuścić poprzez dodanie kilku 

kropel KI. 

OBSERWACJE I WNIOSKI

Po   dodaniu   jodku   potasu   (KI)   do   roztworu   azotanu(V)   bizmutu(III)   w   pierwszym   etapie 
powstaje brunatny osad jodku bizmutu(III) BiI

3

. Następnie po dodaniu nadmiaru KI osad 

rozpuścił się i powstał rozpuszczalny związek kompleksowy – tetrajodobizmutan(III) potasu - 
K[BiI

4

]. 

Ć

WICZENIE

 2: A

KWAKOMPLEKSY

2

background image

Cel doświadczenia: Pokazanie zależności barwy związków kompleksowych od wartości 

liczby koordynacyjnej atomu centralnego.

Poziom i skala 

trudności(1-3)

1

Czas wykonania 

ćwiczenia

25 minut

Sprzęt laboratoryjny

3 tygle porcelanowe, statyw z probówkami,  palnik, trójnóg, 

trójkąt kaolinowy

Odczynniki

uwodniony siarczan(VI) miedzi(II)
CuSO

4

 x 5H

2

O

5g

 uwodniony siarczan(VI) niklu
 NiSO

4

 x 7H

2

5g

uwodniony siarczan(VI) kobaltu
 CoSO

4

 x 7H

2

O

5g

WYCIĄG Z KART CHARAKTERYSTYKI SUBSTANCJI NIEBEZPIECZNYCH

CuSO

4

R: Nie dotyczy
S: Nie dotyczy

siarczan(VI) niklu

NiSO

4

R: Nie dotyczy
S: Nie dotyczy

siarczan(VI) kobaltu

CoSO

4

R: Nie dotyczy
S: Nie dotyczy

CZĘŚĆ DOŚWIADCZALNA

W trzech tygielkach porcelanowych umieścić po 50mg uwodnionych soli: CuSO

4

  x 5H

2

O, 

NiSO

4

 x 7H

2

O, CoSO

4

 x 7H

2

O. Wyprażyć sole w płomieniu palnika. Zaobserwować zmiany 

zabarwienia substancji w tygielkach pod wpływem temperatury. Po ochłodzeniu zawartość 
tygielków   przenieść   do   3   suchych   probówek.   Do   każdej   z   nich   dodać   po   2mL   wody   i 
zamieszać.   Porównać   barwy   uzyskanych   roztworów   z   barwami   odpowiednich   soli 
bezwodnych i stałych hydratów.

OBSERWACJE I WNIOSKI

Po wyprażeniu zaobserwowaliśmy zmianę barwy hydratów: uwodniony siarczan(VI) miedzi 
(CuSO

4

 x 5H

2

O – w rzeczywistości związek ten ma postać [Cu(H

2

O)

5

]SO

4

) zmienił barwę z 

niebieskiej na białą; uwodniony siarczan(VI) niklu (NiSO

4

 x 7H

2

O; [Ni(H

2

O)

7

]SO

4

) z zielonej 

na   żółtą,   natomiast   uwodniony   siarczan(VI)   kobaltu   (CoSO

4

  x   7H

2

O;   [Co(H

2

O)

7

]SO

4

przeszedł z różowej barwy na fioletową. Zmiana barwy hydratów nastąpiła na skutek utraty 
ligandów,   jakimi   są   cząsteczki,   a   więc   związana   jest   ze   zmianą   wartości   liczby 

3

background image

koordynacyjnej.   Następnie   po   dodaniu   niewielkiej   ilości   wody   do   każdego   związku   – 
obserwowaliśmy powrót pierwotnego koloru.

Ć

WICZENIE

 3: Z

WIĄZKI

 

KOMPLEKSOWE

 

W

 

REAKCJI

 

WYMIANY

Cel doświadczenia: Pokazanie prostej reakcji wymiany prowadzącej do otrzymania 

związku kompleksowego.

Hg(NO

3

)

2

 + 2 NH

4

SCN → Hg(SCN)

2

↓ + 2NH

4

NO

3

Hg(SCN)

+ 2 NH

4

SCN → (NH

4

)

2

[Hg(SCN)

4

]

Co(NO

3

)

+ (NH

4

)

2

[Hg(SCN)

4

] → Co[Hg(SCN)

4

]↓ + 2NH

4

NO

3

Poziom i skala 

trudności(1-3)

1

Czas wykonania 

ćwiczenia

15 minut

Sprzęt laboratoryjny

statyw z 2 probówkami, pipeta

Odczynniki

1M roztwór azotanu(V) rtęci(II)

 (Hg(NO

3

)

2

)

1mL

nasycony roztwór tiocyjanian amonu

( NH

4

SCN)

5mL

1M roztwór azotanu(V) kobaltu(II)

(Co(NO

3

)

2

)

1mL

WYCIĄG Z KART CHARAKTERYSTYKI SUBSTANCJI NIEBEZPIECZNYCH

azotan(V) rtęci(II)

Hg(NO

3

)

2

R: Nie dotyczy
S: Nie dotyczy

tiocyjanian amonu

NH

4

SCN

R: Nie dotyczy
S: Nie dotyczy

azotan(V) kobaltu(II)

Co(NO

3

)

2

R: Nie dotyczy
S: Nie dotyczy

CZĘŚĆ DOŚWIADCZALNA

Do   probówki   wprowadzić   1mL   1M   roztworu   azotanu(V)   rtęci(II).   Następnie   dodać 
nasyconego   roztworu   tiocyjanianu   amonu  NH

4

SCN   w   ilości   potrzebnej   do   całkowitego 

rozpuszczenia się, powstałego w początkowym etapie, osadu tiocyjanianu rtęci(II) Hg(SCN)

2

Do drugiej probówki wprowadzić 1 mL 1M roztworu azotanu(V) kobaltu(II) - Co(NO

3

)

2

  oraz 

1 mL, otrzymanego w poprzednim etapie, roztworu tetra(tiocyjaniano)rtęcianu(II) amonu - 

4

background image

(NH

4

)

2

[Hg(SCN)

4

].   W   celu   przyspieszenia   tworzenia   się   osadu   należy   lekko   wstrząsać 

probówką.

OBSERWACJE I WNIOSKI

Z   przeprowadzonego   doświadczenia   wynika,   że   nastąpiła   reakcja   wymiany   podwójnej 
pomiędzy  tetra(tiocyjaniano)rtęcianem(II)   amonu   -   (NH

4

)

2

[Hg(SCN)

4

]   a   azotanem(V) 

kobaltu(II) - Co(NO

3

)

2

 według równania: 

Co(NO

3

)

2

 + (NH

4

)

2

[Hg(SCN)

4

] → Co[Hg(SCN)

4

]↓ + 2NH

4

NO

3

Otrzymany osad jest solą, w której liczba koordynacyjna jonu rtęciowego wynosi 4.

5

background image

LITERATURA

1. K.-H. Lautenschlager, W. Schroeter. Nowoczesne kompendium chemii. PWN 

Warszawa 2007.

2. L. Pajdowski. Chemia ogólna. PWN, Warszawa 2002.
3. T.   Lipiec,   Z.   Szmal.  Chemia   analityczna   z   elementami   analizy   instrumentalnej. 

PZWL, Warszawa 1997.

4. J.R. Paśko, R. Sitko. Ćwiczenia laboratoryjne z chemii ogólnej i analitycznej. WSP, 

Kraków 1996.

TEST SPRAWDZAJĄCY

1. Ile wynosi liczba koordynacyjna atomu bizmutu w związku K[BiI

4

] ?

a) 2
b) 3
c) 4
d) 6

Prawidłowa odp: c

2. Jaki pierwiastek pełni rolę atomu centralnego w związku Co[Hg(SCN)

4

] ?

a) Co
b) Hg
c) S
d) N

Prawidłowa odp: b

6