химический каталог




Сборник задач, вопросов и упражнений по общей неорганической химии

Автор А.Н.Богатиков, В.А.Красицкий и др.

шается, а координационная сфера и внешнесферные ионы гидратируются дипольными молекулами воды. Этот процесс протекает по механизму диссоциации сильных электролитов. Например:

K4[Fe(CN)6] : 4K+ [Fe(CN)6]4_

Комплексный ион в водном растворе не обладает абсолютной устойчивостью. Лиганды его координационной сферы могут замещаться молекулами воды, которая также является лигандом. Точно так же при взаимодействии аквакомплекса с другими лигандами в растворе может происходить постепенное замещение молекул воды координационной сферы аквакомплекса на эти лиганды. Такой процесс в химии комплексов называется лигандным обменом.

Рассмотрим взаимодействие газообразного аммиака с водным раствором соли никеля. В водном растворе катион Ni существует в

2+

виде комплексного иона [Ni(H2O)6] . Взаимодействие этого аквакомплекса с аммиаком происходит в шесть стадий, каждая из которых представляет собой обратимую реакцию и характеризуется собственной константой равновесия. Константы равновесия каждой из стадий образования комплексной частицы называются частными константами устойчивости.

На каждой стадии место одной молекулы воды во внутренней сфере занимает одна молекула аммиака:

[М(Н20)б]2+(р) + NH3(P) < [NiNH3(H2O)5]2+(P) + Н2<0(ж)

Обычно для простоты записи формулы молекул воды в уравнениях подобных реакций опускают:

Ni2+(p) + NH3(P) < [М(1ЧНз)]2+(р)

и частная константа устойчивости (константа равновесия) для первой ступени образования комплексного иона записывается так:

K с([М(М1з)]2 +) „

A1vprr = —-—^ ——— и т. д., а общая KVCT для /-стадий:

- c(N/ 2 +) ? c(NH3)

K = c([Ni(NH3),- ]2 +) или К K K

KcT = c(Ni2 +) ? С(NH3)' KyCT=Kl K K

Реакция, обратная реакции комплексообразования (диссоциация комплекса) является реакцией лигандного обмена, в которой лиганды комплексного иона замещаются молекулами растворителя:

[Ni(NH3)6]2^) + H2^} < [Ni(NH3)5(H20)]2+(p) + NH3(p), или [Ni(NH3)6]2^)) < [Ni(NH3)s]2^)+ NH3(p)

Для реакции диссоциации комплексного иона константу равновесия называют константой нестойкости К ? по каждой стадии:

= c(№(NH3)5]2 +)^ , причем Ki > K2 > ... > K,

lHeCT c([Ni(NH3)6]2 +) ' р 12 '

Произведение частных констант нестойкости дает общую константу нестойкости: Кнест = К1 • К2 • ... • К Константы устойчивости и нестойкости _ это взаимно обратные величины:

К = _J_

уст К ' K

Константы устойчивости и нестойкости внутренней сферы слабо зависят от температуры.

Пример 3. Напишите координационную формулу, укажите координационное число и заряд комплексообразователя, заряд внутренней сферы и выражение константы нестойкости следующего комплексного соединения: гексанитритокобальтат (III) кальция.

Решение:

В условии приведено название анионного комплексного соедине-

3+

ния. Лигандом является нитрит-ион, а центральным ионом _ Со . Внутренняя сфера _ [Co(NO2)6]3-, следовательно, формула комплексного соединения будет: CZ3[CO(NO2)6]2.

Координационное число равно _ 6

Заряд комплексообразователя _ 3+

Заряд внутренней сферы _ 3_

Уравнение первичной диссоциации (как сильный электролит):

CZ3[CO(NO2)6]2 : ЗСа2+ + 2[Co(NO2)6]3_. Общее уравнение вторичной диссоциации (слабый электролит):

[Co(NO2)6]3_ < Со3+ + 6NO-. Выражение общей константы нестойкости (константа равновесия):

К = c(Co3 +) • c 6(NO-) нест c([Co(NO2)6]3-) '

Пример 4. Можно ли разрушить комплексный ион [Ag(NH3)2]+ с его молярной концентрацией в растворе 0,1 моль/л, добавлением равного объема раствора КО с такой же концентрацией при наличии в конечном растворе избытка аммиака с его молярной концентрацией 10 моль/л?

Решение:

1. Рассчитаем молярную концентрацию ионов [Ag(NH3)2]+ в растворе после добавления равного объема раствора KCl. Поскольку объем исходного раствора увеличился в 2 раза, то молярная концентрация ионов [Ag(NH3)2]+ уменьшилась в 2 раза и составляет 0,05 моль/л.

2. Рассчитаем молярную концентрацию ионов Ag в полученном

растворе. Поскольку концентрацией аммиака, образовавшегося при

диссоциации ком лексного иона, можно ренебречь, до ускаем, что

концентрация аммиака в олученном растворе равна его избыточной

концентрации и составляет 10 моль/л. Искомую концентрацию ионов

Ag+ обозначим через о:

[Ag(NH3)2]+ < Ag+ + 2NH3

0,05 моль/л о моль/л 10 моль/л.

Значения концентраций ионов подставим в выражение константы нестойкости ком лексного иона:

K = c(Ag+) ? c 2(NH3) = 110_8 = хЛ^

(нест) c([Ag(NH3)2]+) 0,05 '

Отсюда о = 5-10 моль/ л.

3. Рассчитаем значение ПК ионов Ag+ и Cl_ в полученном растворе:

ПК = ^Ag+) • c(Cl_) =5 10_12 • 10_1 = 5-10_13.

4. Поскольку значение ПК меньше значения nP(AgCl), равного

10_10, то осадок AgCl не вы адает и ком лекс [Ag(NH3)2]+ в этих усло-

виях ионами С1~ не разрушается.

Пример 5. Будет ли разрушаться комплексный ион [Ag(NH3)2]+ в условиях примера 4 при замене КС1 на KI? Решение:

За ишем уравнение реакции взаимодействия ком лек

страница 40
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

Скачать книгу "Сборник задач, вопросов и упражнений по общей неорганической химии" (1.12Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
лайт бокс настенный
кузьмин гастроли 2017
Комод FUSION
Кухонные инструменты Fusionbrands

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(24.02.2017)