Valószínűleg mindenki tud a komplex vegyületek létezéséről, aki ismeri az iskolai kémiát, és egy kicsit is érdeklődött iránta. Ezek nagyon érdekes vegyületek, széles körű alkalmazásokkal. Ha még nem hallott ilyen koncepcióról, akkor az alábbiakban mindent elmagyarázunk Önnek. De kezdjük ennek a meglehetősen szokatlan és érdekes kémiai vegyülettípusnak a felfedezésének történetével.
Előzmények
A komplex sókat már az elmélet és a létezésüket lehetővé tevő mechanizmusok felfedezése előtt is ismerték. Nevüket arról a vegyészről kapták, aki felfedezte ezt vagy azt a vegyületet, és nem volt rendszerezett elnevezésük. Ezért lehetetlen volt megérteni egy anyag képletével, hogy milyen tulajdonságai vannak.
Ez 1893-ig folytatódott, egészen addig, amíg Alfred Werner svájci kémikus felvetette elméletét, amiért 20 évvel később megkapta a kémiai Nobel-díjat. Érdekes, hogy tanulmányait csak különféle kémiai reakciók értelmezésével végezte, amelyekbe bizonyos összetett vegyületek beléptek. Korábban is végeztek kutatásokatThompson 1896-ban fedezte fel az elektront, majd ezt követően, több tucat évvel később, az elméletet kiegészítették, sokkal modernebb és bonyolultabb formában jutott el napjainkig, és aktívan használják a tudományban a folyamat során előforduló jelenségek leírására. komplexeket érintő kémiai átalakulások.
Tehát, mielőtt az instabilitási állandó leírásához kezdenénk, értsük meg azt az elméletet, amelyről fentebb beszéltünk.
Összetett vegyületek elmélete
Werner a koordinációs elmélet eredeti változatában számos posztulátumot fogalmazott meg, amelyek az alapját képezték:
- Egy központi ionnak jelen kell lennie minden koordinációs (komplex) vegyületben. Ez általában egy d-elem atomja, ritkábban - a p-elemek néhány atomja, és az s-elemek közül csak a Li tud ilyen minőségben működni.
- A központi ion a hozzá kapcsolódó ligandumokkal (töltött vagy semleges részecskékkel, például víz- vagy klóranion) együtt alkotja a komplex vegyület belső szféráját. Az oldatban úgy viselkedik, mint egy nagy ion.
- A külső gömb a belső gömb töltésével ellentétes előjelű ionokból áll. Azaz például egy negatív töltésű gömb esetében [CrCl6]3- a külső gömb ionja lehet fémion: Fe 3 +, Ni3+ stb.
Most, ha minden világos az elmélettel, akkor áttérhetünk a komplex vegyületek kémiai tulajdonságaira és a közönséges sókhoz képesti különbségeikre.
Kémiai tulajdonságok
Egy oldatban az összetett vegyületek ionokra, vagy inkább belső és külső szférákra bomlanak. Azt mondhatjuk, hogy erős elektrolitként viselkednek.
Emellett a belső gömb is ionokká bomlik, de ehhez elég sok energia kell.
A komplex vegyületek külső gömbje helyettesíthető más ionokkal. Például, ha a külső szférában klórion volt, és az oldatban is van egy ion, amely a belső gömbbel együtt oldhatatlan vegyületet képez, vagy ha van az oldatban egy kation, amely klórral oldhatatlan vegyülettel a külső szféra szubsztitúciós reakciója megy végbe.
És most, mielőtt rátérnénk az instabilitási állandó meghatározására, beszéljünk egy jelenségről, amely közvetlenül kapcsolódik ehhez a fogalomhoz.
Elektrolitikus disszociáció
Valószínűleg az iskolából ismered ezt a szót. Definiáljuk azonban ezt a fogalmat. A disszociáció az oldott molekulák ionokká bomlását jelenti oldószeres közegben. Ez annak köszönhető, hogy az oldószermolekulák kellően erős kötései képződnek az oldott anyag ionjaival. Például a víznek két ellentétes töltésű vége van, és egyes molekulákat a negatív vége vonz a kationokhoz, másokat pedig a pozitív vége az anionokhoz. Így keletkeznek hidrátok – vízmolekulákkal körülvett ionok. Valójában ez az elektrolit lényegedisszociáció.
Most tulajdonképpen vissza cikkünk fő témájához. Mi az összetett vegyületek instabilitási állandója? Minden nagyon egyszerű, és a következő részben részletesen és részletesen elemezzük ezt a koncepciót.
Komplex vegyületek instabilitási állandója
Ez a mutató valójában a komplexek stabilitási állandójának az ellentéte. Ezért kezdjük azzal.
Ha hallott már a reakció egyensúlyi állandójáról, könnyen megértheti az alábbi anyagot. De ha nem, akkor most röviden beszélünk erről a mutatóról. Az egyensúlyi állandó a reakciótermékek sztöchiometrikus együtthatójuk erejéig emelt koncentrációjának a kiindulási anyagokhoz viszonyított aránya, amelyben a reakcióegyenletben szereplő együtthatókat ugyanúgy figyelembe veszik. Megmutatja, hogy a reakció a kiindulási anyagok és termékek egyik vagy másik koncentrációja esetén túlnyomórészt milyen irányba megy végbe.
De miért kezdtünk el hirtelen az egyensúlyi állandóról beszélni? Valójában az instabilitási állandó és a stabilitási állandó valójában a komplex belső szférájának pusztulási, illetve kialakulási reakcióinak egyensúlyi állandói. A köztük lévő kapcsolatot nagyon egyszerűen határozzuk meg: Kn=1/Kst.
Az anyag jobb megértése érdekében vegyünk egy példát. Vegyük az [Ag(NO2)2]- komplex aniont, és írjuk fel az egyenletet bomlási reakciója:
[Ag(NO2)2]-=> Ag + + 2NO2-.
E vegyület komplex ionjának instabilitási állandója 1,310-3. Ez azt jelenti, hogy elég stabil, de még mindig nem olyan mértékben, hogy nagyon stabilnak lehessen tekinteni. Minél nagyobb a komplex ion stabilitása az oldószeres közegben, annál kisebb az instabilitási állandó. Képlete a kiindulási és reagáló anyagok koncentrációival fejezhető ki:]2/[Ag(NO2) 2] -].
Most, hogy az alapkoncepcióval foglalkoztunk, érdemes néhány adatot megadni a különféle vegyületekről. A vegyszerek neveit a bal oldali oszlopba írjuk, az összetett vegyületek instabilitási állandóját pedig a jobb oszlopba.
Táblázat
| Substance | Instabilitási állandó |
| [Ag(NO2)2]- | 1.310-3 |
| [Ag(NH3)2]+ | 6,8×10-8 |
| [Ag(CN)2]- | 1×10-21 |
| [CuCl4]2- | 210-4 |
Az összes ismert vegyületre vonatkozó részletesebb adatokat a referenciakönyvek speciális táblázatai tartalmazzák. Mindenesetre a komplex vegyületek instabilitási állandója, amelynek táblázata több vegyületre vonatkozóan fent található, nem valószínű, hogy sokat segítene a kézikönyv használata nélkül.
Következtetés
Miután rájöttünk, hogyan számítsuk ki az instabilitási állandót,csak egy kérdés marad – hogy miért van szükség erre.
Ennek a mennyiségnek a fő célja egy komplex ion stabilitásának meghatározása. Ez azt jelenti, hogy meg tudjuk jósolni egy adott vegyület oldatának stabilitását. Ez minden területen sokat segít, így vagy úgy, a komplex anyagok használatához kapcsolódóan. Boldog kémiatanulást!
