Химическая связь

      1.Цель  работы.

      Изучение характерных особенностей химических реакций комплексообразования, свойств различных комплексов с целью использования их в технологии получения, очистки металлов и их обработки. 

      2.Теоритическая  часть.

      Взаимодействие  атомов, приводящее к образованию   молекул простых и сложных веществ, а также кристаллов, называют химической связью.

Основным критерием  химического взаимодействия атомов,     ионов  и молекул является изменение  электронной плотности.

      Образовавшаяся  новая молекула устойчива только в том случае, ее; энергия возникших частиц ниже энергии исходных, то есть имеет место выделение энергии и уменьшение энтальпии системы.

      Полностью заполненные (согласно принципу Паули) двумя электронами атомные орбитами являются стабильными. По этой причине и атомы, имеющие такие орбитами, являются устойчивыми и не проявляют химической активности (например, инертные газы). Поскольку любая система (в том числе и атомная) с1нймится занять устойчивое положение, то атомы в химических реакциях стремятся приобрести завершенные электронные оболочки.

   При образовании более сложных систем происходит перераспределение валентных электронов между атомами, участвующими в образовании химической связи. В зависимости от характера распределения электронной плотности в веществе различают три основных типа химической связи: ковалентную, ионную и металлическую. 

      3. Экспериментальная часть.

   Порядок выполнения работы:

   а) в  одну пробирку налили 3 капли 0,1 М раствора соли MnS0₄, в другую – 3 капли 0,1 М раствора соли NiSO₄. В каждую пробирку добавили постепенно 15 капель концентрированного раствора NH₂OH.

   Отметили  первоначальное  образование осадка  в   обеих пробирках и дальнейшее   растворение   его   во   второй   пробирке.   
 
 

   MnSO₄ + NH₄OH ® Mn(OH)₂¯ + (NH₄ )₂SO₄ 

   NiSO₄ + 6NH₄OH ® [Ni(NH₃)] SO₄^2- 

   б) в  одну пробирку налили 3 капли 0,2 М раствора соли FeCl, в друг. - 3 капли 0,1 М раствора соли Cr₂(SO₄)₃. В каждую пробирку добавили по каплям раствор NaOH (в избыточном количестве). Отметили первоначально образование осадков в каждой пробирке и растворение осадка во второй пробирке.  

FeCl₃ + 3NaOH ® Fe(OH)₃¯ + 3Na+ 3Cl 

Cr₂(SO₄)₃ + NaOH ® Cr(OH)₃¯ +3Na₂ SO₄ 

Cr(OH)₃  + NaOH ® [Сr(ОН)₆]^2- + 3Na⁺ 

   Комплексные соединения в реакциях обмена

   а) в  две пробирки налили по 3 капли 0,1 М раствора соли FeSO₄. Затем в одну пробирку добавили 3 капли 0,1 н раствора соли K₄[Fe(CN)₆], в другую - 3 капли раствора K₃[Fe(CN)₆].

FeSO₄ + K₄[Fe(CN)₆] ® FeSO₄+ 4K+ [Fe(CN)₆]  

   FeSO₄ + K₃[Fe(CN)₆] ® Fe₃[Fe(CN)₆] ₂ + K₂SO₄ 

   б) в  две пробирки налили по 3 капли 0,1 н раствора соли FeCl₃. Затем в одну пробирку добавили 3 капли раствора соли K₂[Fe(CN)₆], в другую - 3 капли раствора K₄[Fe(CN)₆].

   FeCl₃ + K₃[Fe(CN)₆] ® Fe₃[Fe(CN)₆] ₂ + 3KCl.  (Зелёный цвет) 

   FeCl₃ + K₄[Fe(CN)₆] ® Fe₄[Fe(CN)₆] + K + Cl   (Синий цвет) 

   Образование внутрикомплексных  соединений.

   Порядок выполнения работы.

   На  фильтровальную бумагу нанесли каплю 0,5 М раствора соли NiSО₄. После того, как капля впитается, нанесли каплю спиртового раствора диметилглиоксима. После впитывания этой капли нанесли еще каплю концентрированного раствора аммиака. Наблюдали появление розового окрашивания за счет образования диметилглиоксимата никеля; 

^{Ni2+ +}

Диметилглиоксимат никеля 
 

   Двойные и комплексные  соли

   Образование комплексной соли гексацианоферрата (II) калия: 

   Fe(CN)₂ + 4KCN = К₄[Fe (CN)₆] 

   Образование двойной соли Мора: 

   (NH₄) ₂SO₄ + FeSO₄ = (NH₄)₂Fe(SO₄) ₂. 

   Двойные соли устойчивы в твердом состоянии. В растворах эти соли полностью диссоциированы на ионы: 

   (NH₄)₂Fe(SO₄) ₂

   Комплексные соли устойчивы в твердом состоянии. В растворах эти соли диссоциируют на простые и комплексные ионы: 

   К₄[Fe (CN)₆]

   Таким образом, комплексные и двойные соли различаются по механизму электролитической диссоциации в водных растворах.  
 
 

4. Вывод. 

      В данной работе было  изученили характерных особенностей химических реакций комплексообразования, свойств различных комплексов с целью использования их в технологии получения, очистки металлов и их обработки.