Związki kompleksowe

Oto lista zadań maturalnych z danego działu chemii. Aby skorzystać z dodatkowych opcji lub wybrać zadania z pozostałych działów kliknij poniżej.

Przejdź do wyszukiwarki zadań

 

Matura Lipiec 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 23. (1 pkt)

Związki kompleksowe Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Jon kompleksowy składa się z atomu centralnego i ligandów. Funkcję atomu centralnego spełniają najczęściej kationy metali. Ligandami są drobiny chemiczne, które łączą się z atomem (jonem) centralnym wiązaniem koordynacyjnym za pomocą wolnej pary elektronowej atomu donorowego wchodzącego w skład ligandu. Ligandami mogą być cząsteczki obojętne, np. H2O, NH3, lub aniony, np. Cl, OH.

Powstawanie kompleksu jonu metalu M z ligandami L można opisać sumarycznym równaniem:

M + nL ⇄ MLn

Indeks n oznacza liczbę ligandów, z którymi łączy się jon metalu.

Na podstawie: J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna, Warszawa 2001 oraz M. Cieślak-Golonka, J. Starosta, M. Wasielewski, Wstęp do chemii koordynacyjnej, Warszawa 2010.

Poniżej przedstawiono wzór jonu kompleksowego, w którym ligandami są aniony szczawianowe pochodzące od kwasu szczawiowego (etanodiowego) HOOC–COOH.

Uzupełnij tabelę – wpisz wzór jonu centralnego oraz wzór półstrukturalny (grupowy) jonu, który jest ligandem.

Wzór jonu centralnego Wzór ligandu

Matura Lipiec 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 21. (1 pkt)

Związki kompleksowe Podaj/wymień

Jon kompleksowy składa się z atomu centralnego i ligandów. Funkcję atomu centralnego spełniają najczęściej kationy metali. Ligandami są drobiny chemiczne, które łączą się z atomem (jonem) centralnym wiązaniem koordynacyjnym za pomocą wolnej pary elektronowej atomu donorowego wchodzącego w skład ligandu. Ligandami mogą być cząsteczki obojętne, np. H2O, NH3, lub aniony, np. Cl, OH.

Powstawanie kompleksu jonu metalu M z ligandami L można opisać sumarycznym równaniem:

M + nL ⇄ MLn

Indeks n oznacza liczbę ligandów, z którymi łączy się jon metalu.

Na podstawie: J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna, Warszawa 2001 oraz M. Cieślak-Golonka, J. Starosta, M. Wasielewski, Wstęp do chemii koordynacyjnej, Warszawa 2010.

Jony kadmu(II) tworzą z anionami jodkowymi jon kompleksowy, w którym przyjmują liczbę koordynacyjną n = 4.

W przedstawionej poniżej konfiguracji elektronowej atomu kadmu w stanie podstawowym podkreśl fragment, który nie występuje w jonie kadmu(II), oraz napisz wzór kompleksu jonów kadmu(II) z anionami jodkowymi.

48Cd 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2

Wzór kompleksu jonów kadmu(II) z anionami jodkowymi:

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 87. (3 pkt)

Tlenki Związki kompleksowe Napisz równanie reakcji Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Przeprowadzono dwa doświadczenia A i B, których celem było porównanie charakteru chemicznego tlenków chromu na II i III stopniu utlenienia: CrO i Cr2O3. W probówce oznaczonej numerem I w doświadczeniu A i doświadczeniu B znajdował się ten sam tlenek chromu, podobnie w probówce oznaczonej numerem II w obu doświadczeniach umieszczono drugi (taki sam w doświadczeniu A i B) tlenek chromu. W doświadczeniu A stwierdzono objawy reakcji tylko w probówce II, w doświadczeniu B – w obu probówkach zaobserwowano objawy reakcji.

a)Uzupełnij rysunek, wpisując odpowiednie wzory tlenków chromu znajdujących się w probówce I i w probówce II w obu doświadczeniach.
b)Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i podkreśl właściwe określenie lub określenia w każdym nawiasie tak, aby zdania były prawdziwe.
  1. Tlenek chromu(II) wykazuje właściwości (kwasowe/zasadowe/amfoteryczne), reaguje z (kwasami/zasadami).
  2. Tlenek chromu (III) wykazuje właściwości (kwasowe/zasadowe/amfoteryczne), reaguje z (kwasami/zasadami).
c)Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji zachodzących w probówkach oznaczonych numerem II w doświadczeniu A oraz doświadczeniu B, wiedząc, że produktem jednej z nich jest związek kompleksowy o liczbie koordynacyjnej równej 4.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 65. (1 pkt)

Związki kompleksowe Napisz równanie reakcji

Kolorymetria jest metodą stosowaną w analizie chemicznej. Dzięki niej można określić stężenie barwnego roztworu badanej substancji. Metoda ta wykorzystuje zjawisko pochłaniania przez barwny roztwór promieniowania elektromagnetycznego o określonej długości fali z zakresu światła widzialnego. Im większe jest stężenie badanej substancji w roztworze, w tym większym stopniu roztwór ten pochłania promieniowanie, a więc osłabia natężenie promieniowania przepuszczanego przez roztwór. Osłabienie to można zmierzyć, a jego miarą jest wielkość zwana absorbancją. Jeżeli serię pomiarów absorbancji roztworów badanej substancji w danym rozpuszczalniku przeprowadza się w tych samych warunkach, umieszczając próbki roztworów w identycznych naczynkach, wartości absorbancji zależą tylko od stężenia tych roztworów.

Jednym z zastosowań metody kolorymetrycznej jest oznaczanie stężenia jonów żelaza(III), które z jonami tiocyjanianowymi SCN tworzą jony kompleksowe [Fe(SCN)]2+. Jony te obecne w roztworze wodnym nadają mu intensywne krwistoczerwone zabarwienie, umożliwiające wykrycie nawet śladowych ilości żelaza.

W celu wyznaczenia zawartości żelaza w postaci jonów żelaza(III) w badanym roztworze przeprowadzono opisane poniżej doświadczenie.

Wykonano pomiar absorbancji A trzech wodnych roztworów o znanym stężeniu jonów [Fe(SCN)]2+, umieszczając je w identycznych naczynkach. Wyniki pomiarów zestawiono w tabeli.

Stężenie jonów [Fe(SCN)]2+, mol · dm–3 Absorbancja A
0,25·10–4 0,24
0,65·10–4 0,62
1,05·10–4 1,01

Próbkę 10,00 cm3 badanego roztworu umieszczono w kolbie miarowej o pojemności 50,00 cm3 i do kolby dodano w nadmiarze bezbarwny wodny roztwór tiocyjanianu potasu KSCN tak, aby powstał kompleks [Fe(SCN)]2+. Zawartość kolby dopełniono do kreski wodą destylowaną i dokładnie wymieszano. Następnie pobrano z niej próbkę i zmierzono jej absorbancję w takich samych warunkach, w jakich wykonano wcześniejszy pomiar absorbancji roztworów o znanym stężeniu. Zmierzona absorbancja A próbki badanego roztworu wyniosła 0,44.

Na podstawie: D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler, S.R. Crouch, Podstawy chemii analitycznej, t. 2, Warszawa 2007, s. 301–302; A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010, s. 963.

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji powstawania jonów [Fe(SCN)]2+ w wyniku dodania roztworu tiocyjanianu potasu do roztworu badanego.

Matura Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2007)Zadanie 18. (1 pkt)

Związki kompleksowe Napisz równanie reakcji

W trzech probówkach I–III znajdują się rozmieszczone w przypadkowej kolejności wodne roztwory trzech soli: azotanu(V) glinu, azotanu(V) potasu i azotanu(V) magnezu. Te roztwory mają taką samą objętość V = 5 cm3 i jednakowe stężenie molowe cm = 0,2 mol · dm−3 . W celu zidentyfikowania zawartości probówek przeprowadzono dwuetapowe doświadczenie. W etapie pierwszym do probówek dodano wodny roztwór wodorotlenku potasu.

Po dodaniu niewielkiej ilości roztworu wodorotlenku potasu powstały w probówkach I i II białe osady, a w probówce III nie zaobserwowano objawów reakcji.

W etapie drugim doświadczenia do probówek z wytrąconymi osadami dodano kolejne porcje roztworu wodorotlenku potasu. Objawy reakcji zaobserwowano tylko w probówce II.

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej w probówce II podczas drugiego etapu doświadczenia, jeżeli w tym procesie powstaje anion kompleksowy.

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 18. (2 pkt)

Wodorotlenki Związki kompleksowe Napisz równanie reakcji Podaj/wymień

Przeprowadzono doświadczenie, którego przebieg zilustrowano na poniższym schemacie:

przebieg doświadczenia

18.1. (0–1)

Podaj numery probówek, w których po zakończeniu doświadczenia pozostał biały osad wodorotlenku cynku.

18.2. (0–1)

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która zaszła w probówce III. Uwzględnij, że jednym z produktów jest jon kompleksowy o liczbie koordynacyjnej 4.

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 15. (1 pkt)

Związki kompleksowe Podaj/wymień

Większość kationów metali występuje w roztworze wodnym w postaci jonów kompleksowych, tzw. akwakompleksów, w których cząsteczki wody otaczają jon metalu, czyli są ligandami. Dodanie do takiego roztworu reagenta, który z kationami danego metalu tworzy trwalsze kompleksy niż woda, powoduje wymianę ligandów. Kompleksy mogą mieć różne barwy, zależnie od rodzaju ligandów, np. jon Fe3+ tworzy z jonami fluorkowymi F − kompleks bezbarwny, a z jonami tiocyjanianowymi (rodankowymi) SCN – krwistoczerwony. W dwóch probówkach znajdował się wodny roztwór chlorku żelaza(III). Do pierwszej probówki wsypano niewielką ilość stałego fluorku potasu, co poskutkowało odbarwieniem żółtego roztworu, a następnie do obu probówek dodano wodny roztwór rodanku potasu (KSCN). Stwierdzono, że tylko w probówce drugiej pojawiło się krwistoczerwone zabarwienie.

W badanych roztworach występowały jony kompleksowe żelaza(III):

I rodankowy
II fluorkowy
III akwakompleks

Uszereguj wymienione jony kompleksowe zgodnie ze wzrostem ich trwałości. Napisz w odpowiedniej kolejności numery, którymi je oznaczono.

najmniejsza trwałość
największa trwałość

Matura Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 8. (1 pkt)

Związki kompleksowe Napisz równanie reakcji

W trzech probówkach I–III znajdują się rozmieszczone w przypadkowej kolejności wodne roztwory trzech soli: azotanu(V) glinu, azotanu(V) potasu i azotanu(V) magnezu. Te roztwory mają taką samą objętość V = 5 cm3 i jednakowe stężenie molowe cm = 0,2 mol · dm−3 . W celu zidentyfikowania zawartości probówek przeprowadzono dwuetapowe doświadczenie. W etapie pierwszym do probówek dodano wodny roztwór wodorotlenku potasu.

Po dodaniu niewielkiej ilości roztworu wodorotlenku potasu powstały w probówkach I i II białe osady, a w probówce III nie zaobserwowano objawów reakcji.

W etapie drugim doświadczenia do probówek z wytrąconymi osadami dodano kolejne porcje roztworu wodorotlenku potasu. Objawy reakcji zaobserwowano tylko w probówce II.

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji zachodzącej w probówce II podczas drugiego etapu doświadczenia, jeżeli w tym procesie powstaje anion kompleksowy.

Matura Maj 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2007)Zadanie 14. (3 pkt)

Roztwory i reakcje w roztworach wodnych - ogólne Związki kompleksowe Napisz równanie reakcji Zaprojektuj doświadczenie Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji

Kwas szczawiowy (etanodiowy) to najprostszy kwas dikarboksylowy o wzorze sumarycznym H2C2O4. Szczawian magnezu MgC2O4 jest bezbarwnym krystalicznym ciałem stałym, które trudno rozpuszcza się w wodzie. Kationy magnezu mają zdolność tworzenia z anionami szczawianowymi jonów kompleksowych o wzorze [Mg(C2O4)2]2–. Sole zawierające ten jon są rozpuszczalne w wodzie.
W poniższej tabeli przedstawiono informacje o rozpuszczalności w wodzie szczawianów wybranych metali w temperaturze pokojowej.

CaC2O4 Na2C2O4 K2C2O4 BaC2O4
praktycznie nierozpuszczalny rozpuszczalny rozpuszczalny praktycznie nierozpuszczalny

Na podstawie: J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna. Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa, Warszawa 2001 oraz W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 1997.

14.1. (0-1)

Sformułuj hipotezę na temat zachowania szczawianu magnezu w kontakcie z roztworem zawierającym jony szczawianowe. Uwzględnij wytrącanie lub roztwarzanie związków magnezu.

14.2. (0-1)

Zaprojektuj doświadczenie, którego przebieg potwierdzi sformułowaną hipotezę. Uzupełnij poniższy schemat − wpisz wzory soli wybranych spośród następujących:

  • CaC2O4
  • K2C2O4
  • MgCl2
  • MgCO3

14.3. (0-1)

Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji zachodzących w czasie doświadczenia.

Matura Maj 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 21. (2 pkt)

Związki kompleksowe Napisz równanie reakcji

Do 200 gramów wodnego roztworu chlorku glinu o stężeniu 15% (w procentach masowych) dodawano porcjami wodny roztwór wodorotlenku sodu zawierający 32 gramy NaOH, który całkowicie przereagował. Przebieg doświadczenia zilustrowano na poniższym schemacie.

Zapisz, w formie jonowej skróconej, równania wszystkich reakcji zachodzących podczas tego doświadczenia, jeżeli produktem jednej z nich jest jon kompleksowy, w którym glin ma liczbę koordynacyjną równą 4. Równania reakcji zapisz w kolejności, w jakiej zachodzą poszczególne procesy.

Matura Czerwiec 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2007)Zadanie 9. (2 pkt)

Związki kompleksowe Napisz równanie reakcji

Do wodnego roztworu chlorku cyny(II) SnCl2 dodano wodny roztwór wodorotlenku sodu, co spowodowało wytrącenie się białego osadu. Osad ten podzielono na dwie porcje i umieszczono w dwóch probówkach. Do pierwszej probówki dodano kwas solny, a do drugiej – wodny roztwór wodorotlenku sodu. W obu probówkach zaobserwowano zanikanie osadu.

Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji tego związku w probówce z kwasem solnym i w probówce z roztworem wodorotlenku sodu. Produktem jednej z reakcji jest związek kompleksowy o liczbie koordynacyjnej równej 4.

Równanie reakcji z kwasem solnym:

Równanie reakcji z roztworem wodorotlenku sodu:

Matura Maj 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2007)Zadanie 6. (2 pkt)

Związki kompleksowe Napisz równanie reakcji

Beryl jest metalem, który reaguje z kwasami oraz ze stężonymi zasadami. Poniżej przedstawiono schemat reakcji berylu z kwasem i zasadą.

Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji oznaczonych numerami 1 i 2, wiedząc, że jednym z produktów obu przemian jest ten sam gaz. Uwzględnij tworzenie się kompleksowych jonów berylu.

Równanie reakcji 1:

Równanie reakcji 2:

Matura Maj 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 4. (2 pkt)

Związki kompleksowe Napisz równanie reakcji

Beryl jest metalem, który reaguje z kwasami oraz ze stężonymi zasadami. Poniżej przedstawiono schemat reakcji berylu z kwasem i zasadą.

Napisz w formie jonowej skróconej równania reakcji oznaczonych numerami 1 i 2, wiedząc, że jednym z produktów obu przemian jest ten sam gaz. Uwzględnij tworzenie się kompleksowych jonów berylu.

Równanie reakcji 1:

Równanie reakcji 2: