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有名な錯イオン集

ライターcmj25580さん(最終更新日時:2012/5/4)投稿日:2012/4/22 アドバイス受付中!

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 有名な錯イオンでもかなり種類がたくさんあり、色も様々あるので、まとめてみましたが、まだまだ、たくさんあると思います。まとめてみたものの、若干、ゲシュタルト崩壊してる気がして読みにくいですね。
 また、複塩や水和物も、錯体の分野に入ると思いますが、今回は除いてまとめました。間違っていたり、まだまだあれば、アドバイスで、教えて頂ければ嬉しいです。
 「?」マークは自信がありません。錯体に関しては、より根本原理の物理化学の分野を勉強したことがないので、化学の資料集や複数の本で確認しない限り、「?」は外さないです。
 出てくる錯体の構造は、直線型、正四面体、正方形、正八面体のみです。他にもあるのかもしれませんね。アドバイスして頂けると嬉しいです。

Ⅰ.有色の金属イオン

有色の金属イオンは、Fe^(2+)、Fe^(3+)、Cu^(2+)、Mn^(2+)、Ni ^(2+)、Cr^(3+)
❶.Fe^(2+)  ■ 淡緑色 [Fe(H2O)6]^2+ ■??色?→[Fe(OH)(H2O)5]^+ 淡緑色 
❷.Fe^(3+)  ■ 黄褐色 [Fe(H2O)6]^3+ 淡紫色?→[Fe(OH)(H2O)5]^2+黄褐色
❸.Cu^(2+)  ■   青 色 [Cu(H2O)4]^2+ ■??色?→[Cu(OH)(H2O)3]^+   青 色
❹.Mn^(2+)  淡桃色
❻.Cr^(3+)      緑 色
❺.Ni ^(2+)     緑 色
❼.Co^(2+)
❽.Co^(3+)
である。つまり、普段我々が見る金属イオンの色は水で出来た錯体が加水分解して生じたイオンらしいです。

以下の物質は、無色。
[Al(H2O)6]^3+ → [Al(OH)(H2O)6]^2+
[Zn(H2O)4]^2+ → [Zn(OH)(H2O)3]^+
[Na(H2O)n]^+ → [Na(OH)(H2O)n-1]

Ⅱ.水酸化物イオンで沈殿する金属イオン

まず、アルカリ金属元素・アルカリ土類金属元素は基本的に溶解する。
      例外).NaOHaqで、Ca^(2+)は、Ca(OH)2↓(□白色沈殿)
そして、アル金・アル土金元素以外の金属イオンで、基本、白色沈殿する。
   例). Al(OH)3↓、Zn(OH)2↓、 Sn(OH)2↓、Pb(OH)2↓(□白色沈殿)
ですが、以下のような、例外もあります。
❶.Fe(OH)2  ■ 緑白色沈殿
❷.Fe(OH)3  ■ 赤褐色沈殿
❸.Cu(OH)2  ■青白色沈殿、淡青色沈殿
❹.Cr(OH)3  ■ 灰緑色沈殿?
❺.Ni(OH)2↓     緑 色沈殿?
❻.Ag2O↓     褐 色沈殿
❼.HgO↓       黄 色沈殿?
である。ここで、Agは水酸化物を作りません。これに関しては、イオン化傾向で予想することが出来、以下のような感じである。
Pt、Auなどは単体のままである。

疑問.Hg^2+  だと、 HgO?↓(黄色沈殿?)
疑問.Hg2^2+だと、Hg2O?↓(□白色沈殿?)

Ⅲ.過剰なNaOHaqで錯体を作り、溶解する金属イオン

Cr^(3+)、Al^(3+)、Zn^(2+)、Sn^(2+)、Pb^(2+)
であり、
❶. テトラ ヒドロキソ クロム (Ⅲ)酸イオン:[Cr(OH)4]^- (構造:正四面体?、緑色?)
❷. テトラ ヒドロキソアルミン(Ⅲ)酸イオン:[Al(OH)4]^- (構造:正方形型   、□無色)
❸. テトラ ヒドロキソ  亜鉛   (Ⅱ)酸イオン:[Zn(OH)4]^2- (構造:正四面体   、□無色)
❹.ヘキサヒドロキソ  スズ   (Ⅱ)酸イオン:[Sn(OH)6]^2- (構造:正八面体   、□無色)
❺. テトラ ヒドロキソ   鉛    (Ⅱ)酸イオン:[Pb(OH)4]^2- (構造:正四面体?、□無色)
である。

Ⅳ.過剰なNH3aqで錯体を作り、溶解する金属イオン

Ag^(+)、Zn^(2+)、Cu^(2+)、Cd^(2+)、Ni^(2+)、Cr^(3+)、Co^(2+)
であり、
❶.     ジ アンミン銀(Ⅰ)イオン    :[Ag(NH3)2]^+  (構造: 直線型     、□無色)
❷.テトラアンミン亜鉛(Ⅱ)イオン      :[Zn(NH3)4]^2+ (構造:正四面体   、□無色)
❸.テトラアンミン銅(Ⅱ)イオン    :[Cu(NH3)4]^2+ (構造:正方形    、■濃青色
❹.テトラアンミンカドミウム(Ⅱ)イオン:[Cd(NH3)4]^2+ (構造:正四面体?、□無色?)
❺.ヘキサアンミンニッケル(Ⅱ)イオン:[Ni (NH3)6]^2+ (構造:正八面体   、■青紫色
❻.ヘキサアンミンクロム(Ⅲ)イオン   :[Cr(NH3)6]^2+  (構造:正八面体   、黄色)
❼.ヘキサアンミンコバルト(Ⅲ)イオン:[Co(NH3)6]^2+  (構造:正八面体   、橙色)
である。

※.ヨウ化銀AgIはアンモニア水に溶けない


Ⅴ.KCN aqを加えると、錯体を作り溶解する金属イオン

シアン化カリウム水溶液を加えると、Ag^(+)、Zn^(2+)、Fe^(2+)、Fe^(3+)は、以下のように、錯体を作り溶解する。
❶.  ジ シアノ 銀  (Ⅰ)酸イオン :[Ag(CN)2]^-   (構造: 直線型 、□無色)
.テトラシアノ亜鉛(Ⅱ)酸イオン :[Zn(CN)4]^2- (構造:正四面体、□無色?)
.ヘキサシアノ 鉄 (Ⅱ)酸イオン :[Fe(CN)6]^4- (構造:正八面体、淡黄色)
.ヘキサシアノ 鉄 (Ⅲ)酸イオン :[Fe(CN)6]^3- (構造:正八面体、 黄 色)
である。
 また、❸と❹の別名は、
❸.ヘキサシアノ鉄(Ⅱ)酸イオン=フェロシアン化物イオン
❹.ヘキサシアノ鉄(Ⅲ)酸イオン=フェリシアン化物イオン
とも呼ばれる。
 また、
❸.ヘキサシアノ鉄(Ⅱ)酸カリウム=フェロシアン化カリウム :K4[Fe(CN)6]
  ■黄色結晶→淡黄色溶液
❹.ヘキサシアノ鉄(Ⅲ)酸カリウム=フェリシアン化カリウム :K3[Fe(CN)6]
  ■赤色結晶→ 黄 色溶液
である。

Ⅵ.チオ硫酸イオン

❶.ビス(チオスルファト)銀(Ⅰ)酸イオン:[Ag(S2O3)2]^-(構造:直線型、□無色?)

※.ヨウ化銀は、チオ硫酸ナトリウムNa2S2O3水溶液に少し溶ける


Ⅶ.水和物を作る構造

また、CuSO4・5H2Oにある錯イオン
❶.テトラアクア銅(Ⅱ)イオン:[Cu(H2O)4]^(2+)(構造:正方形、青色)
CuSO4・5H2Oは、Cu^(2+)の周りに正方形型で、H2Oが4つつき、Cuの下にO-SO3が付き、4つのH2Oのうちの一つのHと、SO3のうちの一つのOと、の間にH2Oが水素結合する形です。これを45℃→110℃→250℃で加熱すると、
CuSO4・5H2O(青色粉末)→CuSO4・3H2O→CuSO4・H2O→CuSO4(□白色粉末)
となり、CuSO4・3H2Oは、Cuイオンの周りに存在する4つのうちで、水素結合しているものとその対角線上の水分子以外の2つの水分子が、脱水する。


Ⅸ.塩化クロム(Ⅲ)の水和物:CrCl3・6H2Oの種類
 塩化クロム(Ⅲ)の水和物(CrCl3・6H2O)には、4種類の結晶が存在し、いずれも組成が異なる正八面体構造であり、配位数は6個である。
[Cr Cl_3 (H2O)_3]・3H2O     :    トリ  クロロ トリ     アクア クロム(Ⅲ)・三水和物
[Cr Cl_2 (H2O)_4]Cl・2H2O  :塩化  ジ クロロ テトラ  アクア クロム(Ⅲ)・二水和物
[Cr Cl  (H2O)_5]Cl_2・ H2O:塩化 モノ クロロ ペンタ アクア クロム(Ⅲ)・一水和物
[Cr       (H2O)_6]Cl_3    :塩化 ヘキサアクアクロム(Ⅲ)
が存在する。

[Fe(H2O)6]^3+ ■淡紫色 → [Fe(OH)(H2O)5]^2+ ■黄褐色
[Al(H2O)6]^3+ → [Al(H2O)6]^3+
[Cu(H2O)4]^2+ → [Cu(OH)(H2O)3]^+
[Zn(H2O)4]^2+ → [Zn(OH)(H2O)3]^+
[Fe(H2O)6]^2+ → [Fe(OH)(H2O)5]^+
[Na(H2O)n]^+ → [Na(OH)(H2O)n-1]

濃塩酸を加えて錯体を作る金属イオン

テトラクロロ  銅    (Ⅱ)酸イオン:[CuCl4]^2- 緑色
テトラクロロ コバルト(Ⅱ)酸イオン:[CoCl4]^-  青色
一般的に、コバルト(Ⅱ)の配位数は、4つだが、コバルト(Ⅲ)の配位数は6つである。
塩化コバルト紙や市販のシリカゲルには、塩化コバルト(Ⅱ)がしみ込ませてあり、水と反応して、以下の反応を示す。水の存在や吸湿力の有無を示している。
  CoCl2(青色) → CoCl2・6H2O(淡赤色)

Ⅷ.王水で錯イオンを形成する金属イオン

❶. テトラ クロロ  金 (Ⅲ)酸イオン :[Au(Cl)4]^-   (構造:正四面体、黄色)
❷.ヘキサクロロ白金(Ⅳ)酸イオン :[Pt(Cl)6]^2-  (構造:正八面体、橙色)

王水・・・・・・・・・・硝酸:塩酸=1:3

  王水の生成反応は、
   HNO3 + 3HCl  →  NOCl(塩化ニトロシル) + Cl2 + 2H2O
 である。

  まず、白金(Pt)と王水の反応は、
   Pt + 2NOCl + Cl2 + 2HCl → 2NO↑ + H2[Pt(Cl)6] (ヘキサクロロ白金(Ⅳ)酸)
 である。
  更に、シュウ酸カリウムを加えると、
   H2[PtCl6] + K2C2O4 →  2CO2↑ + 2KCl + H2[PtCl4] (テトラクロロ白金(Ⅱ)酸)
 となる。
❸.テトラクロロ白金(Ⅱ)酸イオン:[Pt(Cl)4]^2-  (構造:正方形、■???)

  一方、金(Au)と王水の反応は、
   Au +  NOCl + Cl2 +   HCl → NO↑ + H[Au(Cl)4] (テトラクロロ金(Ⅲ)酸)
 である。

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感想アドバイス履歴

  • 送信日時:2013/09/25 20:25:05

    minoruashidakaさん

    ここが気になった

  • 送信日時:2013/09/25 20:24:17

    minoruashidakaさん

    ここが気になった

  • 送信日時:2013/05/12 02:38:41

    hbi097829nocchiさん

    こうしたらどう?

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