рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Химия
/
Константы нестойкости

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

Константы нестойкости

Константы нестойкости - раздел Химия, Комплексные соединения Если Вместо Равновесия В Реакциях Образования Комплексов Рассматривать Обратн...

Если вместо равновесия в реакциях образования комплексов рассматривать обратный процесс – реакции диссоциации комплексов (или реакции обмена лигандов на молекулы растворителя), то соответствующие константы будут носить название ступенчатых констант нестойкости комплексов:

[ML] M + L; K₁(нест) = [M] ´ [L] / [ML]

[ML₂] [ML] + L ; K₂(нест) = [ML] ´ [L] / [ML₂]

…….

[ML_n] [ML_(n_-₁₎] + L; K_n(нест) = [ML_(n_-₁₎] ´ [L] / [ML_n];

и общих (суммарных) констант нестойкости комплексов:

[ML] M + L; b₁(нест) = [M] ´ [L] / [ML]

[ML₂] M + 2 L; b₂(нест) = [M] ´ [L]² / [ML₂]

[ML₃] M + 3 L; b₃(нест) = [M] ´ [L]³ / [ML₃]

…….

[ML_n] M + n L; b_n(нест) = [M] ´ [L]ⁿ / [ML_n]

Ступенчатые и общие константы образования и нестойкости комплексов соотносятся друг с другом как обратные величины:

b_n(обр) = 1 / b _n(нест); K_n(обр) = 1 / K_n(нест),

поэтому для сравнения прочности комплексов могут использоваться справочные данные как по значениям констант образования, так и констант нестойкости.

Ступенчатое комплексообразование можно проиллюстрировать примером взаимодействия иона Hg²⁺ (как комплексообразователя) с ионами Cl^- (как лигандом):

Hg²⁺ + Cl^- [HgCl]⁺; K₁(обр) = 1,85 ^. 10⁵

[HgCl]⁺ + Cl^- [HgCl₂]; K₂(обр) = 3,2 ^. 10⁷

[HgCl₂] + Cl^- [HgCl₃]^- ; K₃(обр) = 14

[HgCl₃]^- + Cl^- [HgCl₄]²^-; K₄(обр) = 10

Чем больше концентрация хлоридных ионов, тем с большим координационным числом образуется комплексное соединение. Как только будет достигнуто максимально возможное для данного комплексообразователя координационное число, образование новых комплексных соединений приостанавливается, и при дальнейшем увеличении концентрации лиганда наблюдается постепенное исчезновение в растворе комплексных частиц с меньшими координационными числами.

Из рис. 2 видно, что уже при концентрации хлорид-ионов, равной 1 ^. 10^-⁵ моль/л, в растворе полностью исчезают катионы Hg²⁺ и образуются преимущественно нейтральные частицы [HgCl₂]. При концентрации хлорид-ионов около 0,1 моль/л в растворе присутствуют комплексы [HgCl₂], [HgCl₃]^- и [HgCl₄]²^-.

При концентрации ионов Cl^- свыше 1 моль/л в растворе присутствуют только тетрахлоромеркурат(II)-ионы [HgCl₄]²^-, которые довольно легко диссоциируют, отщепляя хлоридный лиганд, но обладают достаточно высокой полной константой образования:

b₄(обр) = K₁(обр) ´ K₂(обр) ´ K₃(обр) ´ K₄(обр) =
= (1,85 ^. 10⁵) ´ (3,2 ^. 10⁷) ´14 ´10 = 8,3 ^. 10¹⁴

Таким образом, полная константа образования дает возможность судить об отсутствии склонности комплекса к полной диссоциации, а ступенчатая константа образования свидетельствует об устойчивости отдельных форм комплексных ионов или нейтральных комплексов.

Как правило, ступенчатые константы образования уменьшаются по мере возрастания числа лигандов. Например, взаимодействие такого комплексообразователя, как ион Cd²⁺, с молекулами аммиака, выполняющими функции лиганда, протекает поэтапно, с постепенным уменьшением значения ступенчатой константы образования:

Cd²⁺ + NH₃ [Cd(NH₃)]²⁺ ; K₁(обр) = 450

[Cd(NH₃)]²⁺ + NH₃ [Cd(NH₃)₂]²⁺ ; K₂(обр) = 126

[Cd(NH₃)₂]²⁺ + NH₃ [Cd(NH₃)₃]²⁺ ; K₃(обр) = 27,5

[Cd(NH₃)₃]²⁺ + NH₃ [Cd(NH₃)₄]²⁺ ; K₄(обр) = 8,5

[Cd(NH₃)₄]²⁺ + NH₃ [Cd(NH₃)₅]²⁺ ; K₅(обр) = 0,47

[Cd(NH₃)₅]²⁺ + NH₃ [Cd(NH₃)₆]²⁺ ; K₆(обр) = 0,02

Однако бывают и исключения, например, уже указанные выше хлоридные комплексы ртути(II).

Среди причин закономерного уменьшения значений ступенчатых констант образования с увеличением числа лигандов прежде всего выделяют возрастание пространственных затруднений в размещении вокруг комплексообразователя все большего числа лигандов и электростатическое отталкивание одноименно заряженных лигандов.

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Комплексные соединения

На сайте allrefs.net читайте: "Комплексные соединения "

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Константы нестойкости

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Комплексообразователь
Образование комплексного иона или нейтрального комплекса можно представить себе в виде обратимой реакции общего типа: M + n L

Лиганды
В комплексном ионе или нейтральном комплексе вокруг комплексообразователя координируются ионы, атомы или простые молекулы (L). Все эти частицы, имеющие химические связи с комплексообразователем, на

Дентатность лиганда
Чаще всего лиганд бывает связан с комплексообразователем через один из своих атомов одной двухцентровой химической связью. Такого рода лиганды получили название монодентатн

Координационное число
Важнейшей характеристикой комплексообразователя является количество химических связей, которые он образует с лигандами, или координационное число (КЧ). Эта характе

Внутренняя и внешняя сфера комплексного соединения
Лиганды, непосредственно связанные с комплексообразователем, образуют вместе с ним внутреннюю (координационную) сферу комплекса. Так, в комплексном катионе [Cu(NH3)

Многоядерные комплексы
Если в комплексном ионе или нейтральном комплексе содержатся два и более комплексообразователей, то этот комплекс называется многоядерным. Среди многоядерных комплексов выделяют

Координационное число 2
Если комплексообразователь имеет координационное число 2, то, как правило, комплексный ион имеет линейное строение, а комплексообразователь и оба лиганда располага

Координационное число 3
Комплексы с координационным числом 3 встречаются сравнительно редко и обычно имеют форму равностороннего треугольника, в центре которого располагается комплексообр

Координационное число 4
Для соединений с координационным числом 4 имеются две возможности пространственного расположения лигандов. Это, во-первых, тетраэдрическое размещение лигандов с ко

Координационное число 5
Координационное число 5 встречается у комплексных соединений довольно редко. Тем не менее в том небольшом количестве комплексных соединений, где комплексообразователь окружен пятью

Координационное число 6 и выше
Для комплексов с координационным числом 6 характерно октаэдрическое расположение л

Отщепление ионов внешней сферы
Комплексные соединения, имеющие ионную внешнюю сферу, в растворе подвергаются диссоциации на комплексный ион и ионы внешней сферы. Они ведут себя

Обратимая диссоциация комплексов
Однако на отщеплении внешнесферных ионов процесс электролитической диссоциации не заканчивается. Комплексные ионы, в свою очередь, подвергаются обратимой электролитической диссоциации

Ступенчатая и полная константы образования
Состояние равновесия реакций комплексообразования можно охарактеризовать ступенчатой константой образования Ki(обр) комплекса, а именно:

Константы образования и прочность комплексов
Полная константа образования комплекса bn(обр) характеризует устойчивость комплексного соединения: чем больше значение bn(обр), тем более устойч

Теория валентных связей
Теория валентных связей была первой из квантовомеханических теорий, использованной для приближенного объяснения характера химических связей в комплексных соединениях. В основе ее п

Гибридизация орбиталей и структура комплексов
Применяя обычный алгоритм предсказания типа гибридизации атомных орбиталей в рамках метода валентных связей, можно определить геометрию комплексов разного состава.

Цветность комплексных соединений
Многие комплексные соединения в кристаллическом состоянии и водном растворе отличаются яркой окраской. Так, водный раствор, содержащий катионы [Cu(NH3)4]2+, окрашен

Аквакомплексы
Аквакомплексы представляют собой ионы или молекулы, в которых лигандами служат молекулы воды. В водных растворах солей почти все ионы существуют в

Гидроксокомплексы
Гидроксокомплексы – комплексные соединения, содержащие в качестве лигандов гидроксид-ионы OH-. Гидроксокомплексы образуются в реакциях протолиза из аква

Аммиакаты
Аммиакаты – это комплексные соединения, в которых функции лигандов выполняют молекулы аммиака NH3. Более точное название комплексов, со

Ацидокомплексы
В ацидокомплексах лигандами служат анионы кислот, органических и неорганических: F-, Cl-, Br-, I-, CN-,

Анионгалогенаты
Анионгалогенаты – комплексные соединения, в которых и комплексообразователь, и лиганды представляют собой галогены. Это

Катионгалогены
Катионгалогены – это соединения, содержащие катионы, в которых и комплексообразователь, и лиганды – галогены. Катионгалогены имею

Гидридные комплексы
Гидридные комплексы содержат в качестве лиганда гидридный ион Н-. Комплексообразователи в гидридных комплексах чаще всего элементы IIIA-группы – бор, алюминий, г

P-комплексы
p-комплексы (пи-комплексы) – это комплексные соединения, в которых в роли лигандов фигурируют ненасыщенные органические молекулы типа этилена, циклопентадиена, бен

Лантаноиды и актиноиды
f-элементы Периодической системы, подобно бору и алюминию, образуют различные комплексные соединения, которые, однако, более устойчивы, чем производные B и Al.