Канстанта няўстойлівыя комплексных злучэнняў

Напэўна, кожны, хто знаёмы са школьнай хіміяй і цікавіўся ёю хоць трохі, ведае пра існаванне комплексных злучэнняў. Гэта вельмі цікавыя злучэння з шырокімі абласцямі прымянення. Калі ж вы не чулі пра такое паняцце, то ніжэй мы вам усё патлумачым. Але пачнём з гісторыі адкрыцця гэтага дастаткова незвычайнага і цікавага віду хімічных злучэнняў.

гісторыя

Комплексныя солі былі вядомыя яшчэ да адкрыцця тэорыі і механізмаў, якія дазваляюць ім існаваць. Іх назвалі па імені хіміка, які адкрыў тое ці іншае злучэнне, і сістэматычных назваў для іх не было. І, такім чынам, нельга было па формуле рэчывы зразумець, якімі ўласцівасцямі яно валодае.

Так працягвалася да 1893 гады, пакуль щвейцарский хімік Альфрэд Вернер ня прапанаваў сваю тэорыю, за якую праз 20 гадоў і атрымаў Нобелеўскую прэмію па хіміі. Цікава тое, што свае даследаванні ён праводзіў толькі з дапамогай інтэрпрэтацыі розных хімічных рэакцый, у якія уступалі тыя ці іншыя комплексныя злучэнні. Зробленыя даследавання былі яшчэ да адкрыцця электрона Томпсанам ў 1896 годзе, а пасля гэтай падзеі, праз дзесяткі гадоў, тэорыя была дапоўнена, у нашмат больш мадэрнізаваным і ўскладненай выглядзе дайшла да нашых дзён і актыўна выкарыстоўваецца ў навуцы для апісання з'яў, якія адбываюцца падчас хімічных ператварэнняў з удзелам комплексаў.

Такім чынам, перад тым як перайсці да апісання таго, што такое канстанта няўстойлівыя, разбяромся ў тэорыі, пра якую мы казалі вышэй.

Тэорыя комплексных злучэнняў

Вернер ў сваёй першапачатковай версіі каардынацыйнай тэорыі сфармуляваў шэраг пастулатаў, якія ляглі ў яе аснову:

1. У любым каардынацыйным (комплексным) злучэнні павінен прысутнічаць цэнтральны іён. Гэта, як правіла, атам d-элемента, радзей - некаторыя атамы p-элементаў, а з s-элементаў здольны выступаць у гэтай якасці толькі Li.
2. Цэнтральны іён разам са звязанымі з ім лигандами (зараджаныя або нейтральныя часціцы, напрыклад вада ці аніёны хлору) утварае ўнутраную сферу комлесного злучэння. Яна паводзіць сябе ў растворы як адзін вялікі іён.
3. Знешняя сфера складаецца з іонаў, процілеглых па знаку зараду ўнутранай сферы. Гэта значыць, напрыклад, для адмоўна зараджанай сферы [CrCl _6] ^3- іёнам знешняй сферы могуць быць іёны металаў: Fe ^3+, Ni ³⁺ і т. Д.

А цяпер, калі з тэорыяй усё зразумела, мы можам перайсці да хімічных уласцівасцях комплексных злучэнняў і іх адрозненняў са звычайнымі солямі.

хімічныя ўласцівасці

У растворы комплексныя злучэнні распадаюцца на іёны, а дакладней на ўнутраную і знешнюю сферы. Можна сказаць, што яны паводзяць сябе як моцныя электраліты.

Да таго ж ўнутраныя сфера таксама можа распадацца на іёны, але для таго, каб гэта адбылося, патрабуецца выдаткаваць даволі шмат энергіі.

Знешняя сфера ў комплексных злучэннях можа замяняцца іншымі іёнамі. Напрыклад, калі ў знешняй сферы быў іён хлору, а ў растворы таксама прысутнічае іён, які разам з унутранага сферай будзе даваць нерастваральнае злучэнне, ці ж у растворы ёсць катыён, які дае нерастваральнае злучэнне з хлорам, будзе адбывацца рэакцыя замяшчэння знешняй сферы.

А цяпер, перш чым перайсці да вызначэння таго, што такое канстанта няўстойлівыя, пагаворым пра з'яву, якое напрамую звязана з гэтым паняццем.

Электралітычная дысацыяцыя

Вам гэтае слова, напэўна, знаёма яшчэ з школы. Але ўсё роўна дамо вызначэнне гэтаму паняццю. Дысацыяцыя - гэта распад малекул растворанага рэчыва на іёны ў асяроддзі растваральніка. Гэта адбываецца дзякуючы адукацыі досыць трывалых сувязяў малекул растваральніка з іёнамі растворанага рэчыва. Напрыклад, вада валодае двума процілегла зараджанымі канцамі, і адны малекулы прыцягваюцца адмоўным канцом да катыёнаў, а іншыя - станоўчым канцом да аніёнаў. Так утвараюцца гідраты - іёны, акружаныя малекуламі вады. Уласна, у гэтым і складаецца сутнасць электралітычнай дысацыяцыі.

Зараз, уласна, вернемся да асноўнай тэмы нашага артыкула. Што такое канстанта няўстойлівыя комплексных злучэнняў? Усё досыць проста, і ў наступным раздзеле мы разбяром гэта паняцце падрабязна і ў дэталях.

Канстанта няўстойлівыя комплексных злучэнняў

Гэты паказчык на самай справе з'яўляецца прамой супрацьлегласцю канстанты устойчиовсти комплексаў. Таму з яе і пачнем.

Калі вы чулі пра канстанту раўнавагі рэакцыі, то лёгка зразумееце ніжэйпададзенаму матэрыял. Але а калі не, зараз мы коратка распавядзем аб гэтым паказчыку. Канстанта раўнавагі вызначаецца як стаўленне канцэнтрацыі прадуктаў рэакцыі, збудаваных у ступені іх стехиометрических каэфіцыентаў, да зыходных рэчываў, у якіх сапраўды гэтак жа ўлічваюцца каэфіцыенты ў раўнанні рэакцыі. Яна паказвае, у які бок пераважна пойдзе рэакцыя пры той ці іншай канцэнтрацыі зыходных рэчываў і прадуктаў.

Але з чаго мы раптам пачалі гаварыць самі канстанту раўнавагі? На самай справе канстанта няўстойлівыя і канстанта устойлівасці з'яўляюцца, па сутнасці, канстантамі раўнавагі адпаведна рэакцый разбурэння і адукацыі ўнутранай сферы комплексу. Сувязь паміж імі вызначаецца вельмі проста: Да _н = 1 / Да _{вуснаў.}

Каб лепш зразумець матэрыял, прывядзем прыклад. Возьмем комплексны аніёны [Ag (NO _{2) 2]} ^- і запішам раўнанне рэакцыі яго распаду:

[Ag (NO _{2) 2]} ^- => Ag ⁺ + 2NO ₂ ^-.

Канстанта няўстойлівыя комплекснага іёна гэтага злучэння роўная 1,3 * 10 ^-3. Значыць, ён досыць устойлівы, але ўсё ж не да такой ступені, каб лічыцца вельмі стабільным. Чым больш ўстойлівасць комплекснага іёна ў асяроддзі растваральніка, тым менш канстанта няўстойлівыя. Формула яе можа быць выказана праз канцэнтрацыі зыходных і рэагуючых рэчываў: Да _н = [Ag +] * [2NO ₂ ^{-] 2} / [[Ag (NO _{2) 2]} ^-].

Цяпер, калі мы разабраліся з асноўным паняццем, варта прывесці трохі дадзеных аб розных спалучэннях. У левым слупку напісаны назвы хімічных рэчываў, а ў правым - канстанта няўстойлівыя комплексных злучэнняў.

табліца

Больш падрабязныя дадзеныя па ўсіх вядомым злучэнням прыведзены ў адмысловых табліцах ў даведніках. У любым выпадку канстанта няўстойлівыя комплексных злучэнняў, табліца якой для некалькіх злучэнняў прыведзена вышэй, наўрад ці сур'ёзна дапаможа вам без выкарыстання даведніка.

заключэнне

Пасля таго як мы высветлілі, як разлічыць канстанту няўстойлівыя, застаецца толькі адно пытанне - аб тым, навошта гэта ўсё трэба.

Асноўнае прызначэнне гэтай велічыні - вызначэнне ўстойлівасці комплекснага іёна. А значыць, мы можам прадказаць стабільнасць у растворы таго ці іншага злучэння. Гэта вельмі дапамагае ва ўсіх сферах, так ці інакш звязаных з ужываннем комплексных рэчываў. Прыемнага вывучэння хіміі!