Учебник. Устойчивость координационных соединений в растворах



Устойчивость координационных соединений в растворах

Химические свойства комплексного иона с известной электронной конфигурацией и геометрическим строением определяются двумя факторами: а) способностью равновесной системы при определенных условиях к превращениям; б) скоростью, с которой могут происходить превращения, ведущие к достижению равновесного состояния системы.

Первый определяет термодинамическую, а второй – кинетическую устойчивость комплексного соединения. Кинетическая устойчивость зависит от многих факторов, поэтому обычно поддается лишь качественной оценке.

В противоположность ей термодинамическая устойчивость может быть легко охарактеризована количественно с помощью констант равновесия.

В растворе ион металла M и монодентатный лиганд L взаимодействуют ступенчато с образованием комплексного иона [MLn] по схеме: M+LMLML+ LM L 2 ...M L n-1 +LM L n . K 1 = [ML] [M]ċ[L] K 2 = [M L 2 ] [ML]ċ[L] ; ... K n = [M L n ] [M L n-1 ]ċ[L] , где Ki – ступенчатые константы образования (устойчивости) отдельных комплексов [MLi].

Поскольку в этой системе существует лишь n независимых равновесий, полная константа процесса M + nL = MLn – общая константа образования:
[M L n ]=β= K 1 ċ K 2 .... K n = П i=1 n K i тeβ= [M L n ] [M]ċ [L] n .
Например, для     [Pb I 4 ] 2-  β= [Pb I 4 2- ] [P b 2+ ]ċ [ I - ] 4 .

Чем больше константа устойчивости, тем более прочным является данный комплекс, поскольку ΔG° = –RT lnβ.

Образование прочных комплексных ионов может быть использовано для растворения труднорастворимых электролитов. Концентрация ионов в растворе определяется величиной произведения растворимости такого электролита. Добавляя в раствор вещества, образующие с одним из его ионов комплексное соединение, можно во многих случаях достичь растворения осадка за счет комплексообразования. Добиться этого тем легче, чем больше величина произведения растворимости и чем больше константа устойчивости комплексного иона. Например, хлорид серебра AgCl растворяется в избытке аммиака, образуя [Ag(NH3)2]Cl. Менее растворимый AgI в аммиаке практически не растворим, но растворяется в тиосульфате натрия Na2S2O3 по реакции AgI + 2Na 2 S 2 O 3  = Na 3 [Ag(S 2 O 3 ) 2 ] + NaI, поскольку β[Ag(S2O3)2]3– на несколько порядков больше β[Ag(NH3)2]+.

Комплексные ионы участвуют в реакциях обмена с образованием более прочного или менее растворимого соединения: K 4 [Fe(CN) 6 ] + 2MCl 2 = M 2 [Fe(CN) 6 ] + 4KCl

Здесь M = Ni2+, Cu2+, Fe2+.





 

Тесты по русскому языку
Практикумы, тесты, статьи, рефераты по темам
iq2u.ru
© Физикон, 1999-2015