Тема 12

Переходные элементы. Комплексные соединения

Что проверяют по спецификации:

Хром, марганец, железо, медь, цинкПеременные степени окисленияКачественные реакции на Fe²⁺ и Fe³⁺Строение комплексных соединений

Суть за минуту

Переходные (d-) элементы — хром, марганец, железо, медь, цинк, серебро — имеют переменные степени окисления и образуют окрашенные соединения. С ростом степени окисления их оксиды меняются от основных к амфотерным и кислотным. Многие из них образуют комплексные соединения, где центральный ион окружён лигандами.

Главные формулы

Fe3+ + 3SCN− → Fe(SCN)3
Кроваво-красный цвет — качественная на Fe3+
Fe2+ + K3[Fe(CN)6] → синий осадок
Турнбуллева синь — качественная на Fe2+
Fe3+ + K4[Fe(CN)6] → синий осадок
Берлинская лазурь
2CrO42− + 2H+ ⇌ Cr2O72− + H2O
Хромат (жёлтый) ⇌ дихромат (оранжевый)

Понятия и термины

Комплексообразователь
Центральный ион, обычно d-металл: Cu2+, Fe3+, Ag+
Лиганды
Частицы вокруг центра: NH3, H2O, CN−, OH−
Координационное число
Число лигандов вокруг центра: 2, 4 или 6
Внешняя сфера
Ионы за квадратными скобками

Разбор темы

Хром и марганец

Хром: +2 — основные свойства (CrO), +3 — амфотерные (Cr2O3), +6 — кислотные (CrO3).

Перманганат KMnO4 восстанавливается по-разному: в кислой среде до Mn2+ (бесцветный), в нейтральной — до MnO2 (бурый осадок), в щелочной — до MnO42− (зелёный).

Железо, медь, цинк

Железо: +2 и +3. Fe(OH)2 — белый (зеленеет), Fe(OH)3 — бурый.

Медь: Cu(OH)2 — голубой осадок, при нагревании чернеет (CuO).

Цинк и его гидроксид амфотерны: Zn(OH)2 + 2NaOH → Na2[Zn(OH)4].

Примеры задач с решением

Задача 1Определите заряд комплексообразователя и координационное число в K3[Fe(CN)6].
  1. Внешняя сфера: 3 иона K+, суммарно +3. Значит, заряд комплексного иона −3.
  2. Лиганды CN−: 6 · (−1) = −6.
  3. x − 6 = −3, откуда x = +3.
  4. Лигандов шесть — КЧ = 6.
Ответ Fe3+, КЧ = 6
Задача 2Назовите части комплекса [Cu(NH3)4]SO4.
  1. Внутренняя сфера — в квадратных скобках: [Cu(NH3)4]2+.
  2. Комплексообразователь — Cu2+, лиганды — 4 молекулы NH3, КЧ = 4.
  3. Внешняя сфера — SO42−.
Ответ Центр Cu2+, лиганды NH3, КЧ 4, внешняя сфера SO42−

Частые ловушки на ЕНТ

  • K3[Fe(CN)6] — реактив на Fe2+, K4[Fe(CN)6] — на Fe3+. Легко перепутать.
  • Перманганат в кислой среде даёт бесцветный Mn2+, а не бурый MnO2.
  • Степень окисления хрома +3 — амфотерные свойства.

Запомнить

KMnO4: кислая — бесцветная, нейтральная — бурая, щелочная — зелёная.

Проверь себя

1. Какой ион даёт кроваво-красное окрашивание с роданидом?
  1. Fe2+
  2. Fe3+
  3. Cu2+
  4. Zn2+
Показать ответ

Fe3+ Fe(SCN)3.

2. До чего восстанавливается KMnO4 в кислой среде?
  1. MnO2
  2. K2MnO4
  3. Mn2+
  4. Mn
Показать ответ

Mn2+ Раствор обесцвечивается.

3. Координационное число в [Ag(NH3)2]+:
  1. 1
  2. 2
  3. 4
  4. 6
Показать ответ

2 Две молекулы аммиака.

Связанные темы

3. Окислительно-восстановительные реакции. Электролиз6. Металлы и неметаллы. Производство металлов7. Элементы 1, 2 и 3 групп

Узнай свой уровень: бесплатная диагностика ЕНТ