Ю.М. Коренев и др. - Задачи и вопросы по общей и неорганической химии с ответами и решениями (1114426), страница 43
Текст из файла (страница 43)
Отделение осадка фильтрованием. 7. Химия д- и ~-элементов 287 Два способа отделения торил от церия и лантана. 1. Растворение осадка в концентрированной хлороводородной кислоте: Вп(ОН)з + ЗНС! = 1 пС1з + ЗНзО ТЦОН)4 + 4НС! = ТЬС14 + 4НзО Последующее ступенчатое подщелачивание раствора: при рН 6 выпадает почти количествензю ТЬ(ОН)э. После отделения гидроксида тория дальнейшее подщелачивание раствора, в осадок переходят гидроксиды церия и лантана.
2. Обработка осадка гидроксидов раствором оксалата аммония или карбоната натрия; при этом гидроксид тория растворяется благодаря образованию комплексных соединений: ТЬ(ОН)4+ 4(ХНз)зСз04 — — (ХН4)4[ТЬ(СзОз)4) + 4ХНз НзО ТЬ(ОН)з + 5ХазСОз = Хае[ТЦСОз)з]+ 4ХаОН Разделение соединений лантана и церия. Взаимодействие смеси гндроксидов лантана и церня с хлором: 2Се(ОН)з + С1з + 2ХаОН = 2Се(ОН)4 + 2ХаС1 Последующее растворение гидроксида лантана в разбавленной (10%-й) хлороводородной кислоте. Гидроксид церия(1Ъ') остается в осадке, который отфильтровывают. Освждение гидроксида лантана из солянокислого раствора подщелачиванием и отделение осадка фильтрованием.
Получение оксидов термическим разложением выделенных гидроксидов: ТЬ(Се)(ОН)4 = ТЬ(Се)Оз + 2Н 07 21 а(ОН)з = ВазОз+ ЗНз07 7.7.17. Обработка измельченного минерала раствором соды: 2Сп()04 2НзО + 7ХазСОэ —— = Сп(ОН)з . СиСОз4 + 6ХаОН + 2Ха4[УОз(СОз)з](р-р) Осадок, содержащий медь, отделяют фильтрованием. Разрушение карбонатного комплекса уранила добавлением хлороводородной кислоты Хач[ПОз(СОз)з) + 6НС1 = 00зС!з + 4ХаС1+ ЗСОз 7 + ЗНзО или раствора едкого натри: 2Хач[ПОз(СОз)з] + 6ХаОН = ХазПзОг 4. + ЗНзО+ 6ХазСОз 288 Глава 8. Ответы и решения Отфильтровывание диураната натрия и последующее его раство- рение в кислоте: Хаг??гОт + 6НС1 = 2??ОгС1г + 2ХаС1 + ЗНЕО Осаждение из солянокислого раствора диураната аммония добавлением раствора аммиака: 2110гС1г + 6ХНз НгО = (ХН4)г??гОт? + 4ХН4С1+ ЗНгО Диуранат аммония отфильтровывают и сушат.
Термическое разложение (ХН4)г??гОЕ (500'С): (ХН4)г??гОт = 2??Оз+ 2ХНз? + Нг07 При температуре )500'С ??Оз переходит в ??зОз.. 6110з = 2??зОз + Ог7 Получение металлического урана (простого вещества). Восстановление оксидов урана металлическим кальцием (900 С, в атмосфере аргона) или гидридом кальция: ??зОз + 8Са = 3?? + 8СаО ??зОз + 4СаНг = 311 + 4СаО+ 4НгО 7.7.20. 1) 2БсС!з + ЗНгО + ЗХагСОз = 2Бс(ОН)з? + ЗСОг7+ 6ХаС1 2) 2ЕаС1з + ЗСа 4 21 а + ЗСаС1г 3) 2ЕпС1з + Са — + 2ЕпС1г + СаС!г 4) 4Се(ОН)з + Ог + 2НгО = 4Се(ОН)4 5) Сег(804)з + (ХН4)гБгОз = 2Се(Б04)г + (ХН4)г804 6) 2СеОг + 2ХагОг — 4 2ХагСеОз + Ог7 7) 2СеС!з(р-р) + С1г + 4НС1(р-р) = 2Нг[СеС1в] 8) Еп(ОН)г + 4НХОз(конц.) = Еп(ХОз)з + ХОг7 + ЗНгО 9~2Е ~092 НО ' 2Е ~ОН~ 29 2 10) ?2пг(804)з + Кг804 + 2НгО = 2К? п(Б04)г НгО 11) ТЬ(804)г + 4(ХН4)гСг04(изб.) = = (ХН4)4[ТЬ(Сг04)4] + 2(ХН4)г804 12) ТЬ(ОН)4 + 5ХагСОз(изб.) = Хав[ТЬ(СОз)з] + 4ХаОН 13) 11 + 8НХОз(конц.) = ??Ог(ХОз)г + 6ХОг7 + 4НгО 7.
Химия И- и ~-злементов 289 14) !) + 2Вгг = УВг4 15) 1!зОз + 2СΠ— > 31!Ог + 2СОгТ 16) !)Оз + НгБОз = !)Ог804 + НгО 17) 1!Ог(ОН)г + 2НС1 = 1)ОгС!г + 2НгО 18) 21)Ог(ХОз)г + 6ХНз НгО = = (ХНз)г1!гОг]. + 4ХНзХОз + ЗНгО 19) (ХНз)гУгОт + 6(ХН4)гСОз + ЗНгО = = 2(ХН4)з[УОг(СОз)з] + 6ХНз ' НгО 20) (ХН4)г()гОт + 6НС1 = 2ЬОгС1г + 2ХН4С! + ЗНгО 21) \!Ог(ХОз)г + НгОг + 2НгО = 1)Оз 2НгО]. + 2НХОз 22) (ХН4)з[1!Ог(СОз)з] + 6НС1 = = 1!ОгС!г + 4ХН4С! + ЗСОг !' + ЗНгО 23) 200г(СНзСОО)г + Еп(СНзСОО)г = Ел[1!Ог(СНзСОО)з]г 24) ЗЕп[1!Ог(СНзСОО)з]г + 2ХаХОз + 12НгО = = 2ХаЕп[НОг(СНзСОО)з]з бНгО[+ Еп(ХОз)г 25) 2Ха4[НОг(СОз)з] + 6ХаОН = Хаг1)гОт]. + 6ХагСОз + ЗНгО 26) 21)Оз + брг = 2СГз + ЗОгТ 7.7 21 1) 2БС + 6НС! + 12НгО = 2[Яс(НгО)з]С!з + ЗНгТ 2) См. 7.7.20, реакция 5.
3) 2Се(ОН)з + НгОг + ЗНг804 —— Сег(804)з + ОгТ + 8НгО 4) 41)Оз 2НгΠ— г 21!Оз + Ог + 2НгО 5) 5Сог(ЯОз)з + 2КМпОз + 8Нг804 —— = 10Се(804)г + 2Мп804 + Кг804 + 8НгО 6) 2Се(БОз)г + 2КС1 = Сег(804)з + 1г4 + КгЯОз 7) 51)(804)г + 2КМп04 + 2НгО = = 51)ОгЯОз + Кг804 + 2Мп80з + 2НгБОз 7.Т.22.
5) 2рпС1з + Са — + 2яЪС!г + СаС1г Электролиз расплава: ЕпС1г — ~ Еп Еп + ЗНгО = Еп(ОН)г . НгО + НгТ Кп(ОН)г . НгО + 4НХОз(конц.) = Еп(ХОз)з + ХОгТ + 4НгО 8) !!зОз + 8НХОз + 14НгО = ЗЮОг(ХОз)г 6НгО + 2ХОгТ Растворение полученных кристаллов в воде и добавление раствора аммиака: 200г(ХОз)г + 6ХНз ' НгО = (ХН4гУгОт[+ 4ХНзХОз + ЗНгО (ХН4)гбгОг + 6(ХН4)гСОз + ЗНгО = = 2(ХНя)я[УОг(СОз)з] + 6ХНз НгО 290 Глава 8. Ответы и решения Кристаллизация и последующее нагревание на воздухе ((400'С) полученного комплекса: (Хне)4[Сот(ооз)з] = ззоз + 4Хнз') + ЗСОз)' + 2нз01 Уоз + СО -+ УОз + Соз НО +Н вЂ” +Но +НО Часть Ш Глава 9 ХИМИЯ КООРДИНАЦИОННЫХ СОЕДИНЕНИЙ 9.1.
Номенклатура и изомерии координационных соединений 9.1.1. Назовите в соответствии с требованиями современной номен- клатуры следующие комплексные соединения и ионы, а также ука- жите в них центральные атомы, лиганды, внутреннюю и внешнюю сферы: 9.1.2. Назовите типы иэомерии координационных соединений. При- ведите примеры соответствующих иэомеров. 9.1.3. 1) Каково геометрическое расположение лигаидов вокруг центральных атомов с координационными числами 3, 4 и 6? Какой тип гибридизации центральных атомов при этом реализуется? 2) Чем может быть вызвано искажение правильных координационных многогранников? Ко всем ответам приведите соответствующие примеры. 9.1.4.
Какое максимальное число оптических или геометрических иэомеров может существовать для комплексов с тетрээдрической и плоскоквздратной структурой? 1) Кз[Ре(СН)з]; 2) [Со(нзО)(ННз)зС1з]С1; 3) [Н1(СО)4]1 4) [Со(ННз)а](БО4)01; 5) [Ре~(ХО)(НзО)з]БОз; 6) Кз[Рещ(НО)(СН)з]; 7) [Со(еп)зС1з]БОз,. 8) [Со(ННз)401(НОз)]С1; 9. [Со(ХНз)з][СгС!з]; 10) К[Со(ННз)зС1з(НОз)з]; 11) [РЗ(ННз)зС1з]' 12) [РЗ(ННз)4С!з]вгз', 13) [Сг(ННз)геп01г]НОз; 14) [Сг(нзО)з(ННз)з]С!з; 15) (зчН4)з[СоС!4] еп — этилендиамин ННз — СНз-Снз — ННз.
292 Глава 9..Химии координационных соединений 9.1.5. Назовите в соответствии с требованиями современной номенклатуры следующие комплексы и изобразите графические формулы всех возможных изомеров: 1) [Со(Ру)г(НгО)г(ННз)г]С!з, '4) (РФ(5!Нз)зС!г(5!Нг)]01; 2) [Со(еп)гРг]; 5) К[Рг(ХНз)С!з(ХОг)г].
3) [Со(5!Нз)з(5!Ог)з]; Ру — пиридин СзНзХ; еп — этилендиамин гхНг — СНг — СНг — г!Нг (бидентатный лиганд) . 9.1.6. Какие типы изомерии характерны для следующих комплексов: 1) [РФ(ННз)ВггС!] 7) (РЙРу(?хНз)С!г]; 2) Со(ННз)гепС!г]~; 8) [Со(11Нз)епС!з]; 3) [Р!(ХНз)гВгС!]; 9) Кг[Мп(НгО)г(Сг04)г]! 4) [Сг(!чНз)гВггС!г]; 10) [Сг(НгО)4С!г]С!.
2НгО; 5) [Со(НгО)(ННз)гепС!]~+; !1) [Со(СНзННг)г(ХНз)гСгОз]~. б) (РЦННз)(!!гН,)(ННгОН) 1]~; еп — этилендиамин ННг — СНг — СНг — ХНг, Ру — пиридин СзНзХ, СгОг — оксалат-ион (бидентатный лиганд). Изобразите графические формулы всех возможных геометрических и оптических изомеров этих комплексов. Назовите соединения в соответствии с требованиями современной номенклатуры. Напишите уравнения реакций, протекающих при добавлении раствора нитрата серебра к водному раствору каждого из изомеров комплекса [Сг(НгО)зС!г]С! . 2НгО.
9.1.7. Из водного раствора, содержащего 0,2 моль СоВгз 5ННз, при добавлении избытка раствора нитрата серебра образовался осадок бромида серебра в количестве 0,4 моль. Напишите уравнение реакции и составьте формулу соответствующего комплексного соединения кобальта. Назовите это соединение в соответствии с требованиями современной номенклатуры. 9.1.8.
Какие типы изомерии возможны для комплекса СгС!з 6НгО? Могут ли быть выделены соответствующие изомеры в индивидуальном состоянии? Если да, то как это объяснить? 9.1.9. Изобразите графические формулы всех возможных изомеров для следующих комплексных соединений и ионов: 1) хлорид диамминнитрохлоро(этилендиамин)хрома(Н1); 2) хлорид тетраамминнитрохлорохрома(П1); 9.2.
Химическая связь и строение комнлекснмк соединения 293 3) хлорид амминхлоробис(этилендиамин)хрома(1П); 4) катион тетраамминдиинтрокобальта(П1); 5) катион диакватриамминхлорокобальта(П); 6) триамминтринитрокобальт(П1); 7) амминбромоиодохлороплатинат(П)-анион. 9.1.10. Основываясь на ряде трансвлияния лигандов СзН4, СН СО>БС(ЯНт)з>МОт >БСХ >1 >Вг >С! >Г >ХНз > Ру > ОН > НзО, дайте ответы на следующие вопросы: 1) Какое соединение образуется при взаимодействии [Рс(ННз)4]С!з с избытком концентрированной хлороводородной кислоты? Объясните направление протекания реакций. 2) Напишите уравнения реакций, позволяющих осуществить следующее превращение: Рь-+К Р! Объясните направление протекания реакций. 3) Напишите уравнения реакций для возможных взаимодействий изомеров [Рь(ХНз)зС!з] с тиомочевиной БС(1!Нз)з.
Назовите полученные вещества в соответствии с требованиями современной номенклатуры. 9.2. Химическая связь и строение комплексных соединений. Метод валентных связей (МВС), теория кристаллического поля (ТКП) и метод молекулярных орбиталей (ММО) 9.2.1. Используя ТКП и МВС, объясните образование следующих комплексных ионов: 1) [Ре(нгО)в]ае; 5) [Сп(ХНз)з]+; 2) [Ч(г!Нз)в]а+' 6) [АпС!4] 3) [Сг(ОН)в]з; 7) [Ге(СХ)в]~ 4) [Еп(ХНа)4]~+' 8) [Мп(СХ)в]~ Укажите для этих комплексов: а) тип гибридизации валентных орбиталей центральных атомов; б) вид координационных многогранников; 294 Глава 9.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
