Аналитическая химия
  • Регистрация
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голоса)

Равновесия в растворах комплексных соединений

1.1. Краткие теоретические основы

Комплексные соединения – вещества сложного состава, состоящие из более простых (ионов, молекул), способные к самостоятельному существованию в растворах. В состав комплексного иона или молекулы входит центральный ион – комплексообразователь, вокруг которого координируются ионы или молекулы, которые называются лигандами (аддендами).

Реакция образования комплексных соединений в растворах в общем виде описывается уравнением: mM + nL MmLn, где М – ион металла, L - лиганд. Заряды ионов с целью упрощения не указаны.

Константа равновесия для этой реакции равна: , где [MmLn] – равновесная концентрация комплексного соединения, [M] и [L] – равновесные концентрации иона металла и лиганда соответственно.

Данная константа равновесия называется константой образования или константой устойчивости комплексного соединения. Величина, обратная константе устойчивости, называется константой нестойкости данного соединения (Кн):

Кн = .

Константы устойчивости и нестойкости комплексных соединений характеризуют их прочность. Чем больше значение константы устойчивости (чем меньше значение константы нестойкости), тем больше концентрация комплексного соединения в растворе, и наоборот. Равновесия в растворах комплексных соединений являются равновесиями малодиссоциирующих соединений.

Комплексообразование и диссоциация комплексного соединения происходит ступенчато. Каждому ступенчатому равновесию соответствуют ступенчатые константы устойчивости (или константы нестойкости). Так, при образовании комплексных соединений с максимальным координационным числом N в растворе существуют следующие равновесия:

А) ступенчатые

M + L ML;

ML + L ML2;

∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙

MLN-2 + LMLN-1

MLN-1 + L MLN

Б) суммарные

M + L ML;

M + 2L ML2;

∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙

M + (N – 1)L MLN-1

M + NL MLN

Этим равновесиям соответствуют ступенчатые константы образования (или ступенчатые константы устойчивости) и суммарные константы образования (суммарные константы устойчивости), которые описываются выражениями:

А) ступенчатые константы

К′1 = ;

К′2 =;

∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙

К′N-1 =;

К′N =.

Б) суммарные константы

К1 = ;

K2 = К′1 • К′2 =;

∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙

КN-1 = К′1 • К′2… К′N-1 =;

КN = К′1 • К′2… К′N-1 • К′N =

Суммарная концентрация лигандов (CL) рассчитывается при суммировании равновесной концентрации свободных лигандов [L] и равновесных концентраций всех ступенчато образующихся комплексов, умноженных на число координируемых лигандов:

CL = [L] + [ML] + 2[ML2] + … + N[MLN] или

CL – [L] = [ML] + 2[ML2] + … + N[MLN]

Концентрации отдельных комплексов рассчитывают на основании суммарных констант устойчивости:

CL – [L] = K1[M] • [L] + K2[M] • [L]2 +…+ KN[M] • [L]N =

= [M] • (K1[L] + K2 [L]2 +…+ КN[L]N) = [M] .

Суммарная концентрация комплексообразователя (С) получается при сложении равновесных концентраций отдельных комплексов и равновесной концентрации свободного иона-комплексообразователя:

C = [M] + [ML] + [ML2] +…+ [MLN].

Замена равновесных концентраций комплексов на их значения с учётом равновесных (ступенчатых) констант устойчивости приводит к выражению:

C = [M] + K1[M] • [L] + K2[M] • [L]2 +…+ KN[M] • [L]N =

= [M] • (1+ K1[L] + K2 [L]2 +…+ КN[L]N) = [M] • (1+).

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

По темам:

История Украины

Культурология

Высшая математика

Информатика

Охотоведение

Статистика

География

Военная наука

Английский язык

Генетика

Разное

Технологиеские темы

Украинский язык

Филология

Философия

Химия

Экология

Социология

Физическое воспитание

Растениевосдство

Педагогика

История

Психология

Религиоведение

Плодоводство

Экономические темы

Бухгалтерские темы

Маркетинг

Иностранные языки

Ветеринарная медицина

Технические темы

Землеустройство

Медицинские темы

Творчество

Лесное и парковое хозяйство