С.К. Пискарёва - Аналитическая химия (1110124), страница 29
Текст из файла (страница 29)
Например, если осадок гидроксида железа отфильтровать и тщательно промыть водой, то он не пептизируется. При взбалтывании же осадка Ге(ОН)э с неболь- шим количеством ГеС15 в воде он пептизируется, коллоидные частицы заряжаются. Явление пептизации объясняется понижением концентрации коагулируюших ионов, окружающих частицы осадка.
При промывании происходит их удаление, осадки разрушаются, переходя в коллоидную систему. Поэтому рекомендуется при промывании осадков добавлять к воде электролит или проводить промывание соответствующим электролитом, чтобы понизить пептизацию. Например, осадок хлорида серебра промывают разбавленной кислотой, осадки сульфидов и гидроксндов — раствором, содержащим гидроксид и хлорид аммония, и т. д. Образование залей нежелательно, так как они препятствуют проведению анализа смесей ионов.
В некоторых случаях для обнаружения следов ионов специально получают золи с яркой окраской. Например, ничтожное количество ионов Геэ ' обнаруживают по ярко-голубой окраске коллоидных растворов берлинской лазури (чувствительность 1О ' г/мл), ионов А!5+ по' интенсивной окраске золя с алю мин оном (чувствительность 1О в г/мл). Для предупреждения образования коллоидов рекомендуется: 1) вводить небольшой избыток осадителя, что способствует уменьшению растворимости осадка и предупреждению перехода малорастворимого соединения в коллоидное состояние; 2) осаждение вести при нагревании; 3) прибавлять электролит в промывные воды при промывании осадков; 4) по возможности не разбавлять водой анализируемые растворы, находящиеся над осадком.
Е 7, ДВОЙНЫЕ СОЛИ И КОМНЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ Соли относятся к сложным веществам, в состав которых входят атомы металлов, соединенные с кислотными остатками, Если соль образована двумя металлами и одной кислотой, то она называется двойной. Вместо атома металла может быть группа аммония )ЧНаа. Двойные соли существуют только в твердом виде. В растворе они веду( себя как смеси солей. К широко известным двойным солям относятся: КА!(ЯОа)1 12НгО— сульфат калия и алюминия (алюмокалиевые квасцы), КСг(ВОа)1 12НгΠ— сульфат калия и хрома (хромокалиевые квасцы), ()ЧНа)гГе(эОа)г 6НгΠ— сульфат аммония и железа (соль Мора). Названные соли диссоциируют по следующим уравнениям: КА1(чО ) +к+ 1 г(Дга 1 2$ОгКсг(Ю )г К++С '+2ЯО ((ЧНа)гне(ЗОа)г-а2ХНа++Ее ++2ЕОа4- 5а 130 131 Таким образом, сульфат калия и алюминия в растворе диссоциирует на те же ионы, которые образуются при диссоциации сульфата калия и сульфата алюминия, взятых раздельно: К ЯО4-«2К+Яоз А!з(ЯО4)з «2А! +ЗЯОзе т.
е. образуются только ионы К+, А(з+ и $04з Аналогично протекает и диссоциация КСг(БО4)з и ()х(НфГе(БО4)з. КСг(ВО4)з диссоциирует с образованием К+-, Сг - и ВО~ -ионов, а ~1ЧН4)зГе(БО4)з — с образованием )х(Н4+-, Гез+- и ЗОез -ионов. аким образом, при диссоциации двойных солей не происходит образования новых ионов. Образование и свойства двойных солей можно объяснить обычными представлениями о валентности. При образовании двойных солей взаимодействуют самостоятельно существующие электрически нейтральные молекулы. Но в процессе взаимодействия электрически нейтральных молекул могут возникать особые соединения, которые называю! комплексными. Некоз.орые из них, как и двойные соли, образованы одной кислотой и двумя металлами.
Например, К4[Ге(С1х()«) — гексацианоферрат(11) калия, [Сп()х(Н«),ДБ΄— сульфат тетраммин меди(11). В растворах комплексных соединений присутствуют сложные комплексные ионы. Их выделяют, как правило, квадратными скобками. (Исключением является ион )х!Н„; не принято писать [)х(Н4) С1, а пишут )х(Н4С1.) Образование комплексных соединении не связано с образованием новых электронных пар. Квадратные скобки подчеркивают, что заключенный в них ион практически не диссоциирует. Диссоциация выше приведенных комплексных солей протекает по уравнениям: К«[те(С!»!)«) — »4К" 4 [сс(С!ь!)4)~ гексацианоферрат(11) калия [Сп(!чН з)4)ЯО4-«[Сп(р«Нз)41~~+ЯО4 сульфат тетраммнн мела(п! В результате диссоциации образуются комплексные ионы [Ге(С)х))«1 и [Сп()х)Н«)41з+, для которых характерны свои собственнйе реакции.
Например, гексацианоферрат(П)-ионы образуют с ионами Гез осадок «берлинской лазури». (Реакция будет изучена позже.) Комплексные соединения многочисленны и разнообразны. Если в состав комплексного иона входят молекулы воды„то такие соединения называют аквакомплексами. К ним, например, относится [Са(НзО)«1С!з. з32 Если в состав комплексного иона входят молекулы аммиака, то такие соединения называют аммиакатами. К ним, например, относится [Сп (1'(Н 3)43 БО4 К аз3зздокомплексам относят комплексные кислоты, например Нз[л(Г«3. Известны комплексы типа двойных солей, как, например, К4[Ге(С)ь(Ц, и гидроксокомплексы, содержащие гидроксогруппы, например )ь)аз[гп(ОН)4). В химическом анализе важное место занимают хелаты. Хслатамп называют комплексные соединении, в состав которых входвт циклические «рузе«правки, вклпмакм!пе комплмесоообразователь.
Они образуются при взаимодействии ионов металлов с молекулами некоторых органических соединений. К числу этих органических соединений относятся ализарин, Я-оксихинолин, диметилглиоксим, ЭДТА и др. Характеристика ьпмплекеиых соединений. В 1893 г. А. Вернер опубликовал основные положения теории, которую назвал координационной. Согласно этой теории молекула комплексного соединения состоит из комплексообразоваупеля — центрального иона, который обычно несет положительный заряд. Около него координируются ионы с противоположным зарядом или полярные молекулы„называемые лигандами или аддендами. Молекула комплексного соединения состоит из внутренней координационной сферы„заключаемой в квадратные скобки, и внешней координационной сферы.
Внутренняя сфе а может быть катионом и анионом, например [Сг +(НзО) 'С1з [Со~+()чНз)1СГ1~+С1з— катион-комнлексй, К 4[Ге С)х!) «)4, К з [Уп (ОН)., )з анион-комплексы. Во внутреннюю сферу входит комплексообразователь с координируемыми около него лигацдами. Например, в молекуле К4[Ге(С)~) «1 комплексообразователем является Гез~, лигандами- -6 ионов С)з! . Они составляют внутреннюю сферу [Ге(С1х() «)~ . Во внешней координационной сфере находятся ионы К+.
Лигандами обычно служат однозарзщные отрицательные ионы, а также молекулы, подобные НзО, (ь(Нз, С,Н«ОН и др., занимающие одно координационное место в комплексе. Встречаются лиганды, занимающие сразу два места и больше, их называют бидентатными, тридентатными, тетрадентатными и т. д. Это зависит от количества мест во внутренней сфере комплексного соединения, которое данный лиганд может занять. Зарядь! комплексных ионов равны алгебраической сумме ( зарядов комплексообразователя и лиг андо в. Заряд Ге С1х!) «14 — определяется по сумме зарядов ионов: 2+)+(б-)=4 —. Если в молекуле в качестве лиганда имеются нейтральные молекулы, их присутствие не отзпажается на заряде комплекса.
Например, заряд иона [Сп()х(Н з)4) + является равным заряду иона Сиз+, т. е. комплексообразователя. Заряд комплекса !33 можно также опрелелить по составу внешней сферы, после чего, найдя заряд комплексного иона, легко определить степень окисления комплексообразователя. Например, в соединении Ка(Ге(С)ч)а1 зарял внешней сферы равен 4+, следовательно, внутренняя сфера имеет заряд 4 —. Молекула электронейтральна и, зная, что С)х) -ионы имеют 6 отрицательных зарядов, комплексообразователь должен иметь заряд, равный 2+. Коорлинируемое комплексообразователем число лиганлов называют его координационным числом.
Наиболее распространенные координационные числа ионов (катионов металлов) 2, 4 и 6. Реже встречаются координационные числа 3, 7„8, 9, 12. Комплексообразователь может не проявлять максимального координационного числа в коорлинацио нных ненасыщенных соединениях. Например, (Хп()х1Нз)а)з+-ион является коорлинационно насыщенным, а 1хп()х)Нз)хз )-ион — кооРдинационно ненасьпценным. Большое значение для изучения комплексных соединений имели работы Л.
А. Чугаева, который создал школу советских химиков, ш|одотворно работающих над развитием теории и синтеза комплексных соелиненнй. Образование иомплеисиых соединений. Образование комплексных соединений не может быть объяснено обычными представлениями о валентности. Можно предположить проявление сил электростатического притяжения, которые действуют между лигандами и ионом-комплексообразователем. Силы электростатического притяжения между противоположными зарялами притягивают неравное количество частиц по их зарядам. Например, ион Гез может притянуть два СХ -иона, образуя Ге(СХ)з, но также равнозначно еще четыре СХ -иона с образованием комплекса )Ге(СХ)а14 . В настоящее время нет всеобъемлющей теории, а скорее есть несколько удачных теорий, каждая из которых обладает отдельными достоинствами при рассмотрении той или иной группы комплексов.
С точки зрения электростатического подхода (В.,Косселя и А. Магнуса) образование комплексного соединения происходит за счет кулоновского притяжения частиц и их взаимной поляризации. Например, при взаимодействии аммиака с НС! ион водорода одновременно притягивается н хлорид-ионом, и азотом аммиака. Так как притяжение азотом выражено более сильно, образуется соль аммония с катионом )чН„+ и анионом СГ, на которые она н лиссоцнирует при растворении в воде.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
