ogarniam.edu.pl
Klasa
Zacznij naukę →Zacznij →

ogarniam.edu.pl · Chemia · Metale i ich związkiklasa 2 LO · fiszki i quiz: ogarniam.edu.pl/lo/2/chemia/kompleksy-oraz-fe-cr-i-mn-na-roznych-stopniach-utlenienia/

Chemia · Metale i ich związki · kl. 2 · zakres rozszerzony

Kompleksy oraz Fe, Cr i Mn na różnych stopniach utlenienia

Żelazo, chrom i mangan tworzą barwne związki na różnych stopniach utlenienia. Barwa i produkt reakcji zależą od stopnia utlenienia, środowiska i ligandów.

ok. 2 min czytania9 fiszek8 pytań w quizie🔊 Posłuchaj notatki

1Kompleksy

  • Kompleks ma atom (jon) centralny i ligandy. W [Cu(NH₃)₄]²⁺ centrum to Cu²⁺, a ligandami są cztery cząsteczki NH₃. Ten kompleks jest szafirowy.
  • W [Al(OH)₄]⁻ centrum to Al³⁺, a ligandami cztery jony OH⁻. Ładunek kompleksu to suma ładunków centrum i ligandów: 3 + 4·(−⁠1) = −⁠1.
  • Nadmiar amoniaku rozpuszcza błękitny osad Cu(OH)₂: Cu(OH)₂ + 4NH₃ → [Cu(NH₃)₄]²⁺ + 2OH⁻. Stopień utlenienia Cu się nie zmienia (+II).

2Żelazo, chrom, mangan

  • Fe: Fe²⁺ (jasnozielony) łatwo utlenia się do Fe³⁺ (żółtobrązowy). Cr: Cr(II), Cr(III), Cr(VI). Mn: Mn(II), Mn(IV), Mn(VII).
  • Chrom(VI) i środowisko: żółte jony CrO₄²⁻ w kwasie przechodzą w pomarańczowe Cr₂O₇²⁻: 2CrO₄²⁻ + 2H⁺ ⇌ Cr₂O₇²⁻ + H₂O. W środowisku zasadowym równowaga przesuwa się w lewo. To nie jest redoks, bo Cr zostaje na +VI.
  • Dichromian w kwasie redukuje się do Cr³⁺ (zielony lub fioletowy): Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6e⁻ → 2Cr³⁺ + 7H₂O.
  • Cr(OH)₃ jest amfoteryczny: rozpuszcza się w kwasie i w nadmiarze zasady.
Sprawdź, czy rozumiesz

Jaki ładunek ma kompleks z Al³⁺ i czterema ligandami OH⁻?

3Produkty redukcji MnO₄⁻

MnO₄⁻: mangan na +VIIkwasoweMn²⁺+II; przyjmuje 5e⁻obojętne / słabo zasadoweMnO₂↓+IV; przyjmuje 3e⁻silnie zasadowemożliwy MnO₄²⁻+VI; przyjmuje 1e⁻Typowe drogi: produkt zależy teżod reduktora i warunków zadania.
Produkt redukcji MnO₄⁻ zależy od środowiska.
środowiskoproduktbarwa
kwasoweMn²⁺prawie bezbarwny
obojętne lub słabo zasadoweMnO₂brunatny osad
silnie zasadoweMnO₄²⁻zielony
Zapamiętaj

Zmiana barwy może oznaczać redoks (np. MnO₄⁻ → Mn²⁺), kompleksowanie ([Cu(NH₃)₄]²⁺) albo zmianę równowagi (CrO₄²⁻ ⇌ Cr₂O₇²⁻).

Uwaga na błąd

Nie myl ładunku kompleksu ze stopniem utlenienia centrum. Kompleks [Al(OH)₄]⁻ ma ładunek −⁠1, a Al ma +III.

✎Ściąga: Kompleksy oraz Fe, Cr i Mn na różnych stopniach utlenienia

Najważniejsze w pigułce – przeczytaj tuż przed kartkówką lub sprawdzianem.

  • Zmiana barwy może oznaczać redoks (np. MnO₄⁻ → Mn²⁺), kompleksowanie ([Cu(NH₃)₄]²⁺) albo zmianę równowagi (CrO₄²⁻ ⇌ Cr₂O₇²⁻).
  • Kompleks ma atom (jon) centralny i ligandy. W [Cu(NH₃)₄]²⁺ centrum to Cu²⁺, a ligandami są cztery cząsteczki NH₃. Ten kompleks jest szafirowy.
  • Fe: Fe²⁺ (jasnozielony) łatwo utlenia się do Fe³⁺ (żółtobrązowy). Cr: Cr(II), Cr(III), Cr(VI). Mn: Mn(II), Mn(IV), Mn(VII).

?Quiz: powtórz przed kartkówką

8 pytań w stylu kartkówki i sprawdzianu. Odpowiedz w myślach, potem sprawdź odpowiedź. Rozwiąż quiz z wynikiem – każda odpowiedź ma wyjaśnienie.

  1. Jaki jest ligand w jonie [Cu(NH₃)₄]²⁺?

    1. ANH₄⁺
    2. BNH₃
    3. COH⁻
    4. DCu²⁺
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: NH₃ – Ligandy to cząsteczki NH₃ związane z jonem centralnym Cu²⁺.

  2. Jaki ładunek ma kompleks z Al³⁺ i czterema ligandami OH⁻?

    1. A−⁠4
    2. B−⁠1
    3. C+1
    4. D+3
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: −⁠1 – 3 + 4·(−⁠1) = −⁠1, czyli [Al(OH)₄]⁻.

  3. Co dzieje się z żółtymi jonami CrO₄²⁻ po zakwaszeniu?

    1. APowstaje pomarańczowy Cr₂O₇²⁻
    2. BPowstaje brunatny CrO₂
    3. CNic się nie dzieje
    4. DPowstaje zielony Cr³⁺
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: Powstaje pomarańczowy Cr₂O₇²⁻ – 2CrO₄²⁻ + 2H⁺ ⇌ Cr₂O₇²⁻ + H₂O. To zmiana równowagi, a nie redoks.

  4. Do czego redukuje się Cr₂O₇²⁻ w środowisku kwasowym?

    1. ACr⁶⁺
    2. BCrO₄²⁻
    3. CCr(OH)₆
    4. DCr³⁺
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: Cr³⁺ – Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6e⁻ → 2Cr³⁺ + 7H₂O.

  5. Jaki jest typowy produkt redukcji MnO₄⁻ w środowisku kwasowym?

    1. AMn⁷⁺
    2. BMnO₄²⁻
    3. CMn²⁺
    4. DMnO₂
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: Mn²⁺ – W kwasie mangan przyjmuje 5 elektronów i przechodzi na +II.

  6. Brunatny osad powstaje przy redukcji MnO₄⁻ w środowisku

    1. Akażdym
    2. Bsilnie kwasowym
    3. Cobojętnym lub słabo zasadowym
    4. Dsilnie zasadowym
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: obojętnym lub słabo zasadowym – W tych warunkach produktem jest MnO₂ (mangan +IV).

  7. Co oznacza zniknięcie błękitnego osadu Cu(OH)₂ po dodaniu nadmiaru NH₃?

    1. ACu(OH)₂ wyparował
    2. BMiedź zredukowała się do Cu
    3. CPowstał kompleks [Cu(NH₃)₄]²⁺
    4. DPowstał Cu₂O
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: Powstał kompleks [Cu(NH₃)₄]²⁺ – Cu(OH)₂ + 4NH₃ → [Cu(NH₃)₄]²⁺ + 2OH⁻.

  8. Jaki stopień utlenienia ma Cr w CrO₄²⁻ i w Cr₂O₇²⁻?

    1. A+VI w obu
    2. B+VI i +VII
    3. C+III w obu
    4. D+IV w obu
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: +VI w obu – CrO₄²⁻: x + 4·(−⁠2) = −⁠2, więc x = +VI. Cr₂O₇²⁻: 2x + 7·(−⁠2) = −⁠2, więc x = +VI.

Cały dział „Metale i ich związki”: ściąga i próbny sprawdzian →

Kartkówka albo sprawdzian już blisko?

Rozwiąż quiz z wynikiem i powtórz materiał na fiszkach. Każda odpowiedź ma wyjaśnienie, a postęp zapisuje się bez zakładania konta.

Więcej: Chemia, klasa 2