Комплексные соединения — важная тема в ЕГЭ. В рамках экзамена нужно знать два основных типа: гидроксокомплексы и аммиакаты. Разберем их получение и химические свойства.
1. Гидроксокомплексы (Al³⁺, Zn²⁺)
Это продукты взаимодействия амфотерных соединений с избытком раствора сильной щелочи.
1.1. Получение
Из амфотерных гидроксидов:
Осадки Al(OH)₃ и Zn(OH)₂ растворяются в избытке щелочи, образуя растворимые комплексные соли.
Al(OH)₃ + NaOH ⟶ Na[Al(OH)₄]
Zn(OH)₂ + 2NaOH ⟶ Na₂[Zn(OH)₄]
Из амфотерных оксидов:
Для реакции, помимо щелочи, необходима вода.
Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O ⟶ 2Na[Al(OH)₄]
ZnO + 2NaOH + H₂O ⟶ Na₂[Zn(OH)₄]
Из металлов, образующих амфотерные оксиды и гидроксиды:
Активные металлы, такие как алюминий и цинк, реагируют с растворами щелочей с выделением водорода.
2Al + 2NaOH + 6H₂O ⟶ 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂↑
Zn + 2NaOH + 2H₂O ⟶ Na₂[Zn(OH)₄] + H₂↑
1.2. Разрушение
Комплексы неустойчивы и разрушаются под действием кислот.
Действие сильной кислоты (в избытке):
Происходит полное разрушение комплекса с образованием двух солей.
Na[Al(OH)₄] + 4HCl ⟶ AlCl₃ + NaCl + 4H₂O
Na₂[Zn(OH)₄] + 4HCl ⟶ ZnCl₂ + 2NaCl + 4H₂O
Действие слабой кислоты (CO₂, H₂S):
Слабая кислота разрушает комплекс, но не может растворить образующийся амфотерный гидроксид. Выпадает осадок.
Na[Al(OH)₄] + CO₂ ⟶ Al(OH)₃↓ + NaHCO₃
Na₂[Zn(OH)₄] + 2CO₂ ⟶ Zn(OH)₂↓ + 2NaHCO₃
2. Аммиакаты (Cu²⁺, Ag⁺, Zn²⁺)
Образуются при действии избытка водного раствора аммиака на соединения соответствующих металлов.
2.1. Получение
Из гидроксидов:
Гидроксиды меди(II) и цинка растворяются в избытке гидрата аммиака.
Cu(OH)₂ + 4(NH₃·H₂O) ⟶ [Cu(NH₃)₄](OH)₂ + 4H₂O
Раствор приобретает яркий васильковый цвет.
Zn(OH)₂ + 4(NH₃·H₂O) ⟶ [Zn(NH₃)₄](OH)₂ + 4H₂O
Из оксида серебра(I):
Это основа для получения аммиачного раствора оксида серебра (реактива Толленса).
Ag₂O + 4(NH₃·H₂O) ⟶ 2[Ag(NH₃)₂]OH + 3H₂O
2.2. Разрушение
Действие сильных кислот:
Кислота нейтрализует как гидроксогруппы, так и аммиак, переводя его в соль аммония.
[Cu(NH₃)₄](OH)₂ + 6HCl ⟶ CuCl₂ + 4NH₄Cl + 2H₂O
[Ag(NH₃)₂]OH + 3HNO₃ ⟶ AgNO₃ + 2NH₄NO₃ + H₂O
Использованная литература:
- Лидин Р.А., Молочко В.А., Андреева Л.Л. Химические свойства неорганических веществ. – М.: Химия.
- Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Дроздов А.А., Лунин В.В. Химия. 11 класс. Профильный уровень. – М.: Дрофа.
Какие из этих реакций вызывают у вас больше всего вопросов? Давайте обсудим их в комментариях!