Tõenäoliselt teavad kompleksühendite olemasolust kõik, kes koolikeemiaga kursis on ja selle vastu vähegi huvi tundsid. Need on väga huvitavad ühendid, millel on lai kasutusala. Kui te pole sellisest kontseptsioonist kuulnud, siis allpool selgitame teile kõike. Kuid alustame selle üsna ebatavalise ja huvitava keemiliste ühendite tüübi avastamise ajaloost.
Ajalugu
Keerulised soolad olid tuntud juba enne nende olemasolu võimaldava teooria ja mehhanismide avastamist. Neid nimetati keemiku järgi, kes selle või teise ühendi avastas, ja süstemaatilisi nimesid neile ei olnud. Ja seetõttu oli aine valemi järgi võimatu mõista, millised omadused sellel on.
See jätkus aastani 1893, kuni Šveitsi keemik Alfred Werner pakkus välja oma teooria, mille eest 20 aastat hiljem sai ta Nobeli keemiaauhinna. Huvitav on see, et ta viis oma uuringud läbi ainult tõlgendades erinevaid keemilisi reaktsioone, millesse sisenesid teatud komplekssed ühendid. Uuringuid on tehtud ka varemelektroni avastamine Thompsoni poolt 1896. aastal ja pärast seda sündmust, kümneid aastaid hiljem, täiendati teooriat, mis on palju modernsemal ja keerulisemal kujul jõudnud tänapäevani ning seda kasutatakse aktiivselt teaduses, kirjeldamaks nähtusi, mis toimuvad keemilised muundumised, mis hõlmavad komplekse.
Niisiis, enne kui asume kirjeldama, mis on ebastabiilsuskonstant, mõistame teooriat, millest me eespool rääkisime.
Keeruliste ühendite teooria
Werner sõnastas oma algses koordinatsiooniteooria versioonis mitmeid postulaate, mis olid selle aluseks:
- Igas koordineerivas (kompleksis) ühendis peab olema keskne ioon. See on reeglina d-elemendi aatom, harvem - mõned p-elementide aatomid ja s-elementidest saab selles funktsioonis toimida ainult Li.
- Tsentraalne ioon koos sellega seotud ligandidega (laetud või neutraalsed osakesed, nagu vesi või kloorianioon) moodustavad kompleksühendi sisemise sfääri. See käitub lahuses nagu üks suur ioon.
- Välissfäär koosneb ioonidest, mis on vastasmärgiga sisesfääri laengule. See tähendab näiteks negatiivse laenguga sfääri [CrCl6]3- välissfääri iooniks võivad olla metalliioonid: Fe 3 +, Ni3+ jne.
Kui teooriaga on kõik selge, võime liikuda edasi kompleksühendite keemiliste omaduste ja nende erinevuste juurde tavalistest sooladest.
Keemilised omadused
Lahuses lagunevad kompleksühendid ioonideks, õigemini sise- ja välissfäärideks. Võime öelda, et need käituvad nagu tugevad elektrolüüdid.
Lisaks võib ka sisesfäär laguneda ioonideks, kuid selleks on vaja päris palju energiat.
Keeruliste ühendite välissfääri saab asendada teiste ioonidega. Näiteks kui välissfääris oli klooriioon ja lahuses on ka ioon, mis koos sisesfääriga moodustab lahustumatu ühendi või kui lahuses on katioon, mis annab lahustumatu ühend klooriga, toimub välissfääri asendusreaktsioon.
Ja nüüd, enne kui asuda defineerima, mis on ebastabiilsuskonstant, räägime nähtusest, mis on selle mõistega otseselt seotud.
Elektrolüütiline dissotsiatsioon
Te teate seda sõna ilmselt kooliajast. Siiski määratleme selle mõiste. Dissotsiatsioon on lahustunud aine molekulide lagunemine ioonideks lahustikeskkonnas. Selle põhjuseks on lahusti molekulide piisav alt tugevate sidemete moodustumine lahustunud aine ioonidega. Näiteks vees on kaks vastandlikult laetud otsa ja mõnda molekuli tõmbab katioonide negatiivne ots, teisi aga anioonide positiivne ots. Nii tekivad hüdraadid – ioonid, mida ümbritsevad veemolekulid. Tegelikult on see elektrolüütilise aine olemusdissotsiatsioon.
Nüüd, tegelikult, tagasi meie artikli põhiteema juurde. Mis on kompleksühendite ebastabiilsuse konstant? Kõik on üsna lihtne ja järgmises osas analüüsime seda kontseptsiooni üksikasjalikult ja üksikasjalikult.
Keeruliste ühendite ebastabiilsuse konstant
See näitaja on tegelikult komplekside stabiilsuskonstandi otsene vastand. Seetõttu alustame sellest.
Kui olete reaktsiooni tasakaalukonstandist kuulnud, saate allolevast materjalist hõlpsasti aru. Aga kui mitte, siis nüüd räägime lühid alt sellest näitajast. Tasakaalukonstant on defineeritud kui reaktsioonisaaduste kontsentratsiooni suhe, mis on tõstetud nende stöhhiomeetriliste koefitsientide astmeni, algainetesse, milles reaktsioonivõrrandis olevaid koefitsiente võetakse arvesse samal viisil. See näitab, millises suunas reaktsioon valdav alt kulgeb lähteainete ja saaduste ühe või teise kontsentratsiooni korral.
Aga miks me järsku tasakaalukonstandist rääkima hakkasime? Tegelikult on ebastabiilsuse konstant ja stabiilsuskonstant tegelikult vastav alt kompleksi sisesfääri hävimis- ja moodustumise reaktsioonide tasakaalukonstandid. Nendevaheline seos määratakse väga lihts alt: Kn=1/Kst.
Materjali paremaks mõistmiseks võtame näite. Võtame kompleksaniooni [Ag(NO2)2]- ja kirjutame võrrandi selle lagunemisreaktsioon:
[Ag(NO2)2]-=> Ag + + 2EI2-.
Selle ühendi kompleksiooni ebastabiilsuse konstant on 1,310-3. See tähendab, et see on piisav alt stabiilne, kuid siiski mitte sellisel määral, et seda väga stabiilseks pidada. Mida suurem on kompleksiooni stabiilsus lahustikeskkonnas, seda madalam on ebastabiilsuse konstant. Selle valemit saab väljendada lähte- ja reageerivate ainete kontsentratsioonidena:]2/[Ag(NO2) 2] -].
Nüüd, kui oleme põhikontseptsiooniga tegelenud, tasub anda mõned andmed erinevate ühendite kohta. Kemikaalide nimetused kirjutatakse vasakusse veergu ja kompleksühendite ebastabiilsuskonstant paremasse veergu.
Tabel
| Aine | Ebastabiilsuse konstant |
| [Ag(EI2)2]- | 1.310-3 |
| [Ag(NH3)2]+ | 6,8×10-8 |
| [Ag(CN)2]- | 1×10-21 |
| [CuCl4]2- | 210-4 |
Üksikasjalikumad andmed kõigi teadaolevate ühendite kohta on toodud teatmeteoste spetsiaalsetes tabelites. Igal juhul ei aita keerukate ühendite ebastabiilsuskonstant, mille tabel mitmete ühendite kohta on toodud ülalpool, ilma teatmeteost kasutamata.
Järeldus
Pärast seda, kui leidsime, kuidas arvutada ebastabiilsuse konstant,jääb vaid üks küsimus – miks seda kõike vaja on.
Selle suuruse põhieesmärk on määrata kompleksiooni stabiilsus. See tähendab, et saame ennustada stabiilsust konkreetse ühendi lahuses. See aitab palju kõigis valdkondades, nii või teisiti, mis on seotud kompleksainete kasutamisega. Head keemia õppimist!
