Равновесие в растворах комплексных соединений

- строение комплексных соединений

- устойчивость  комплексов

- расчет равновесий в растворах комплексных соединений ( функции образования, мольные доли отдельных компонентов)

Комплексные соединения (КС) относятся к сложному типу химическийх соединений, свойства которых определяются свойствами комплексного иона.

В состав КС обычно входят:

1) центральный атом, называемый комплексообразователем;

2) ионы или молекулы, удерживаемые комплексообразователем около себя и называемые лигандами.

 Ион-комплексообразователь и лиганды образуют внутреннюю координационную сферу КС. Если КС носит ионный характер, то в этом случае у него появляется внешняя сфера, образованная ионами противоположного знака. Например, в молекуле хлорида диамминсеребра  +Cl-   комплексообразователем является атом серебра, молекулы аммиака _ лиганды, хлорид-ионы образуют внешнюю сферу. Нейтральные комплексы внешнюю сферу не имеют, например, . Комплексообразователями могут быть практические любые металлы и неметаллы. Лиганды могут иметь положительный заряд, отрицательный, или могут быть нейтральными (N2H5+, F-, Н2О).

Образование комплексного иона идет за счет координации ( возникновения донорно-акцепторной связи) между лигандом и комплексообразователем. Координационные числа могут иметь значения 2,4,6, реже 3 и 5, и малоизвестны соединения с координационным числом больше 6. Координационные соединения характеризуются дентантностью  или координационной емкостью.

Дентантность – способность занимать лигандом определенное число коордиоционных мест около комплексообразователя. ОН- и F-  - монодентантные лиганды, а С2О42- - дидентантные и т.д.

Различают внутрикомплексные соединения – соединения комплексообазователя с различными бидентантными лигандами, они неэлектролиты.  Комплексы образованные полидентантными лигандами, называют, Хелатами. 

КС – устойчивые соединения, однако в зависимости от их природы она различна. В аналитической практике это свойство используют для разделения ионов.Для разделения ионов необходимо учитывать устойчивость КС, а так же растворимость образующихся малорастворимых соединений:

Р(Ag Cl) >Р(AgI) >Р(Ag2S)

Рассмотрим устойчивость КС:

NO3                  +  +  NO3-

1 стд.  +                    +   +  NH3

К1= + * / + 

2 стд.  +                     Ag+ + NH3

К2= + /   +  

Кобщ = К1 * К2  = * 2/   +                   К нестойкости

К нестойкости  связана с К уст :  К нестойкости  = 1/ К уст

Для учета диссоциации КС по ступеням введено понятие функции образования (ñ ).  Физический смысл этой функции определяется как среднее координационное число данного КС.

ñ = CL - / C Me , где

CL  - общая концентрация лиганда

– число свободных лигандов

C Me – суммарная концентрация

ñ =  *∑n * Kn * / * (1+∑  Kn * n)

Как следует из последнего уравнения для расчета степени диссоциации по ступеням необходимо знать Кобр по каждой ступени и концентрацию свободных лигандов. Степень образования каждого оценивается мольной долей этого комплекса в растворе:

Х Ме  = / C Me = / Me] * (1+∑  Kn * n) = 1/ 1+∑  Kn * n