CsOH + BeO + H2O - > ?

[Папа_школьника]

Выходит, не мудрствуя лукаво, комплексная соль

 

CsOH + BeO + H₂O = Cs[Be(OH)₃]

 

но вопрос в другом.  Почему Cs[Be(OH)₃], а не Cs₂[Be(OH)₄], например?  Имея только степень окисления амфотерного элемента, как рассчитать количество металла и гидроксогрупп?  Получается же например Na₂[Zn(OH)₄] , а не  Na[Zn(OH)₃] в реакции 

 

Zn + 2NaOH + 2H2O = Na₂[Zn(OH)₄]  + Н₂

 

Можно как нибудь на пальцах, интуитивно объяснить?

[dmr]

Координационное число

Здесь лучше объяснено

[Папа_школьника]

41 минуту назад, dmr сказал:

Координационное число

Здесь лучше объяснено

ну нет, там вообще никак не объяснено, просто разжевывается определение.  Буду пока считать, что это должно быть 4 или 6  - потому что тогда получается красивая объёмная пирамидка (одинарная или двойная). 2 и 3 не катят, потому что плоские, а 5 не подходит, потому что невозможно представить, как это выглядит в объеме.  Если только кто-нибудь не подскажет какое-нибудь более интуитивное правило.

Изменено 14 Февраля, 2020 в 15:42 пользователем Папа_школьника

[chemister2010]

Вообще-то получается Cs₂[Be(OH)₄], у бериллия КЧ =4. Для школьников есть правило, что число лигандов при комплексообразовании с металлами обычно равно удвоенной степени окисления металла. В школьной программе есть правда пару исключений Na[Al(OH)4], K4[Fe(CN)6].

[Вадим Вергун]

38 минут назад, Папа_школьника сказал:

 Если только кто-нибудь не подскажет какие-нибудь более интуитивное правила.

Их есть у меня. 

Чем больше акцептор лигандов и чем плотнее его электронная плотность тем больше он может принять этих лигандов. Соответственно какой-нибудь уран  или торий может принять 6, а то и 8 лигандов, когда алюминий примет максимум 4. Ионный радиус ищется в справочниках. 

[yatcheh]

51 минуту назад, Папа_школьника сказал:

ну нет, там вообще никак не объяснено, просто разжевывается определение.  Буду пока считать, что это должно быть 4 или 6  - потому что тогда получается красивая объёмная пирамидка (одинарная или двойная). 2 и 3 не катят, потому что плоские, а 5 не подходит, потому что невозможно представить, как это выглядит в объеме.  Если только кто-нибудь не подскажет какое-нибудь более интуитивное правило.

 

У бериллия всё просто. Это p-элемент. В состоянии sp3-гибридизации образует две валентных связи (за счёт двух валентных электронов) и две донорно-акцепторных (за счёт двух вакантных sp3-орбиталей). Имеет место характерная для второго периода тетраэдрическая координация центрального атома.

Изменено 14 Февраля, 2020 в 16:35 пользователем yatcheh

[Папа_школьника]

4 часа назад, yatcheh сказал:

У бериллия всё просто. Это p-элемент.

Это меня ставит в тупик. В возбужденном состоянии разве что?

Кстати, вспомнил, что в комплексных соединениях вроде должна быть как минимум одна донорно-акцепторная связь. Понятно, когда в sp3 гибридизации участвует хотя бы одна вакантная орбиталь - как например у бериллия было 2s2, стало sp3 - всего 4 орбитали, включая 2 пустых - тетраэдр.  И Al(OH)₃ сюда тоже хорошо вписывается с  3s2 3p1.  Но как быть с d-элементами? И по какому интуитивному правилу получается КЧ=6 ?  Понял из ответов выше, что чем больше радиус атома и чем больше электронная плотность, тем больше КЧ.  Есть ли граница, после которой не 4, а 6?  

 

[M_GM]

КЧ определяется соотношением многих факторов

  - наличие свободных орбиталей для ДА-связей, причем орбиталей наиболее подходящих по энергии

Ве - элемент второго периода, на внешнем уровне - 4 орбитали близких по энергии 2s и три 2p орбитали

Правда, одна из орбиталей атома Ве занята электронами 2s²2p⁰, 

но при образовании иона Be²⁺ (а именно он образует комплекс)  эти два электрона уходят.

Потому - четыре ДА-связи и характерное КЧ=4

-  Соотношение размеров центрального атома и лигандов - если центральный атом маленький, то подойти к нему на достаточно близкое расстояние много крупных лигандов не могут. Поэтому, например, для одного и того же металла фторидные комплексы могут быть с КЧ=6, а йодидные только с КЧ=4 или ниже;

- Соотношение зарядов центрального иона и лигандов. Лиганды - часто отрицательные ионы, естественно между ними действуют силы отталкивания, этому отчасти противодействует положительный заряд иона металла и прочность ДА-связей. Тем не менее комплексы с КЧ=2z часто определяют максимальное значение КЧ

- реакционные соотношения реагентов. При недостатке реагента-лиганда могут образовываться комплексы с низким значением КЧ (например Cs[Be(OH)₃]), при его избытке, в более конц. растворах - с более высоким КЧ, вплоть до максимального Cs₂[Be(OH)₄]

- В водных растворах часть координационных мест может заниматься молекулами воды, и могут образовываться смешанные комплексы типа К[Me(Н₂О)₂(OH)₄] - а поскольку молекулами воды при записи уравнений и формул в водных растворах часто пренебрегают, то и принимают, что это комплекс с КЧ=4.

А если вспомнить, что на состав комплекса влияет также дентатность (зубастость) лиганда - то не стоит удивляться разнообразию комплексных соединений

 

В школе (8 класс) - запомнить наиболее часто встречающиеся типы комплексов для самых важных металлов.

 

Изменено 15 Февраля, 2020 в 05:38 пользователем M_GM

[Папа_школьника]

5 часов назад, M_GM сказал:

КЧ определяется соотношением многих факторов

  - наличие свободных орбиталей для ДА-связей, причем орбиталей наиболее подходящих по энергии

Ве - элемент второго периода, на внешнем уровне - 4 орбитали близких по энергии 2s и три 2p орбитали

Правда, одна из орбиталей атома Ве занята электронами 2s²2p⁰, 

но при образовании иона Be²⁺ (а именно он образует комплекс)  эти два электрона уходят.

Потому - четыре ДА-связи и характерное КЧ=4

-  Соотношение размеров центрального атома и лигандов - если центральный атом маленький, то подойти к нему на достаточно близкое расстояние много крупных лигандов не могут. Поэтому, например, для одного и того же металла фторидные комплексы могут быть с КЧ=6, а йодидные только с КЧ=4 или ниже;

- Соотношение зарядов центрального иона и лигандов. Лиганды - часто отрицательные ионы, естественно между ними действуют силы отталкивания, этому отчасти противодействует положительный заряд иона металла и прочность ДА-связей. Тем не менее комплексы с КЧ=2z часто определяют максимальное значение КЧ

- реакционные соотношения реагентов. При недостатке реагента-лиганда могут образовываться комплексы с низким значением КЧ (например Cs[Be(OH)₃]), при его избытке, в более конц. растворах - с более высоким КЧ, вплоть до максимального Cs₂[Be(OH)₄]

- В водных растворах часть координационных мест может заниматься молекулами воды, и могут образовываться смешанные комплексы типа К[Me(Н₂О)₂(OH)₄] - а поскольку молекулами воды при записи уравнений и формул в водных растворах часто пренебрегают, то и принимают, что это комплекс с КЧ=4.

А если вспомнить, что на состав комплекса влияет также дентатность (зубастость) лиганда - то не стоит удивляться разнообразию комплексных соединений

 

В школе (8 класс) - запомнить наиболее часто встречающиеся типы комплексов для самых важных металлов.

 

Преогромнейшее спасибо! Это стоит того, чтобы заламинировать в памятку! (Я не шучу)