Varmaan kaikki koulukemian tuntevat ja siitä hieman kiinnostuneet tietävät monimutkaisten yhdisteiden olemassaolon. Nämä ovat erittäin mielenkiintoisia yhdisteitä, joilla on laaja käyttökohde. Jos et ole kuullut tällaisesta konseptista, niin alla selitämme sinulle kaiken. Mutta aloitetaan tämän melko epätavallisen ja mielenkiintoisen kemiallisten yhdisteiden löydön historiasta.
Historia
Monimutkaiset suolat tunnettiin jo ennen niiden olemassaolon mahdollistavan teorian ja mekanismien löytämistä. Ne nimettiin kemistin mukaan, joka löysi tämän tai tuon yhdisteen, eikä niille ollut systemaattisia nimiä. Ja siksi oli mahdotonta ymmärtää aineen kaavalla, mitä ominaisuuksia sillä on.
Tämä jatkui vuoteen 1893, kunnes sveitsiläinen kemisti Alfred Werner ehdotti teoriaansa, josta hän sai 20 vuotta myöhemmin kemian Nobelin. On mielenkiintoista, että hän suoritti tutkimuksensa vain tulkitsemalla erilaisia kemiallisia reaktioita, joissa tiettyjä monimutkaisia yhdisteitä tuli. Tutkimuksia on tehty ennenkinThompson löysi elektronin vuonna 1896, ja tämän tapahtuman jälkeen, kymmeniä vuosia myöhemmin, teoriaa täydennettiin, paljon nykyaikaisemmassa ja monimutkaisemmassa muodossa on saavuttanut nykypäivän ja sitä käytetään aktiivisesti tieteessä kuvaamaan ilmiöitä, jotka tapahtuvat kemialliset muutokset, joihin liittyy komplekseja.
Joten, ennen kuin siirrymme kuvaamaan, mikä epävakausvakio on, ymmärretään teoria, josta puhuimme edellä.
Monimutkaisten yhdisteiden teoria
Werner muotoili alkuperäisessä versiossaan koordinaatioteoriasta joukon postulaatteja, jotka muodostivat sen perustan:
- Kaikissa koordinaatio- (kompleksisissa) yhdisteissä on oltava keskus-ioni. Tämä on pääsääntöisesti d-alkuaineen atomi, harvemmin - jotkut p-alkuaineiden atomit, ja s-alkuaineista vain Li voi toimia tässä ominaisuudessa.
- Keski-ioni yhdessä siihen liittyvien ligandien (varautuneiden tai neutraalien hiukkasten, kuten vesi tai kloorianioni) kanssa muodostaa kompleksisen yhdisteen sisäpallon. Se käyttäytyy liuoksessa kuin yksi iso ioni.
- Ulkopallo koostuu ioneista, joiden etumerkki on vastakkainen sisäpallon varauksen kanssa. Eli esimerkiksi negatiivisesti varautuneelle pallolle [CrCl6]3- ulkopallon ioni voi olla metalli-ioneja: Fe 3 +, Ni3+ jne.
Jos teoriassa kaikki on selvää, voimme siirtyä monimutkaisten yhdisteiden kemiallisiin ominaisuuksiin ja niiden eroihin tavallisista suoloista.
Kemialliset ominaisuudet
Liuoksessa monimutkaiset yhdisteet hajoavat ioneiksi tai pikemminkin sisä- ja ulkopalloiksi. Voimme sanoa, että ne käyttäytyvät kuin vahvat elektrolyytit.
Lisäksi sisäpallo voi myös hajota ioneiksi, mutta tämän toteutuminen vaatii melko paljon energiaa.
Monimutkaisten yhdisteiden ulkopallo voidaan korvata muilla ioneilla. Esimerkiksi jos ulkopallolla on kloori-ioni ja liuoksessa on myös ioni, joka yhdessä sisäpallon kanssa muodostaa liukenemattoman yhdisteen tai jos liuoksessa on kationi, joka antaa liukenematon yhdiste kloorin kanssa, tapahtuu ulkopallon substituutioreaktio.
Ja nyt, ennen kuin siirrymme epästabiilisuusvakion määritelmään, puhutaan ilmiöstä, joka liittyy suoraan tähän käsitteeseen.
Elektrolyyttinen dissosiaatio
Tunnet luultavasti tämän sanan koulusta. Mutta määritellään tämä käsite. Dissosiaatio on liuenneiden molekyylien hajoamista ioneiksi liuotinväliaineessa. Tämä johtuu liuotinmolekyylien riittävän vahvojen sidosten muodostumisesta liuenneen aineen ionien kanssa. Esimerkiksi vedellä on kaksi vastakkaisesti varautunutta päätä, ja joitain molekyylejä houkuttelee negatiivinen pää kationeihin ja toisia anionien positiivinen pää. Näin muodostuu hydraatteja - ioneja, joita ympäröivät vesimolekyylit. Itse asiassa tämä on elektrolyytin ydindissosiaatio.
Nyt itse asiassa takaisin artikkelimme pääaiheeseen. Mikä on monimutkaisten yhdisteiden epästabiilisuusvakio? Kaikki on melko yksinkertaista, ja seuraavassa osiossa analysoimme tätä käsitettä yksityiskohtaisesti ja yksityiskohtaisesti.
Monimutkaisten yhdisteiden epästabiilisuusvakio
Tämä indikaattori on itse asiassa kompleksien stabiilisuusvakion suora vastakohta. Aloitetaan siis siitä.
Jos olet kuullut reaktion tasapainovakiosta, ymmärrät helposti alla olevan materiaalin. Mutta jos ei, puhumme nyt lyhyesti tästä indikaattorista. Tasapainovakio määritellään reaktiotuotteiden stökiömetristen kertoimien potenssiin nostetun pitoisuuden suhteeksi lähtöaineisiin, joissa reaktioyhtälön kertoimet otetaan samalla tavalla huomioon. Se osoittaa, mihin suuntaan reaktio pääasiallisesti etenee tietyllä lähtöaineiden ja tuotteiden pitoisuudella.
Mutta miksi yhtäkkiä aloimme puhua tasapainovakiosta? Itse asiassa epästabiilisuusvakio ja stabiilisuusvakio ovat itse asiassa vastaavasti kompleksin sisäpallon tuhoutumis- ja muodostumisreaktioiden tasapainovakiot. Niiden välinen yhteys määritetään hyvin yksinkertaisesti: Kn=1/Kst.
Otetaan esimerkki materiaalin ymmärtämiseksi paremmin. Otetaan kompleksianioni [Ag(NO2)2]- ja kirjoitetaan yhtälö sen hajoamisreaktio:
[Ag(NO2)2]-=> Ag + + 2EI2-.
Tämän yhdisteen kompleksisen ionin epästabiilisuusvakio on 1,310-3. Tämä tarkoittaa, että se on riittävän vakaa, mutta ei kuitenkaan siinä määrin, että sitä voitaisiin pitää erittäin vakaana. Mitä suurempi kompleksi-ionin stabiilisuus liuotinväliaineessa on, sitä pienempi on epästabiilisuusvakio. Sen kaava voidaan ilmaista lähtö- ja reagoivien aineiden pitoisuuksina:]2/[Ag(NO2) 2] -].
Nyt kun olemme käsitelleet peruskäsitteen, on syytä antaa tietoja erilaisista yhdisteistä. Kemikaalien nimet kirjoitetaan vasempaan sarakkeeseen ja monimutkaisten yhdisteiden epästabiilisuusvakio oikeaan sarakkeeseen.
taulukko
| Aine | Epävakausvakio |
| [Ag(NO2)2]- | 1.310-3 |
| [Ag(NH3)2]+ | 6,8×10-8 |
| [Ag(CN)2]- | 1×10-21 |
| [CuCl4]2- | 210-4 |
Yksityiskohtaisemmat tiedot kaikista tunnetuista yhdisteistä on annettu hakuteosten erityisissä taulukoissa. Joka tapauksessa monimutkaisten yhdisteiden epästabiilisuusvakiosta, jonka taulukko useille yhdisteille on annettu yllä, ei todennäköisesti ole paljon apua ilman hakuteosten käyttöä.
Johtopäätös
Kun selvitimme, kuinka epävakausvakio lasketaan,jäljellä on vain yksi kysymys - miksi kaikkea tätä tarvitaan.
Tämän suuren päätarkoitus on määrittää kompleksisen ionin stabiilisuus. Tämä tarkoittaa, että voimme ennustaa stabiilisuuden tietyn yhdisteen liuoksessa. Tämä auttaa paljon kaikilla alueilla, tavalla tai toisella, jotka liittyvät monimutkaisten aineiden käyttöön. Hyvää kemian oppimista!
