Вероятно всеки, който е запознат с училищната химия и дори малко се интересува от нея, знае за съществуването на сложни съединения. Това са много интересни съединения с широко приложение. Ако не сте чували за подобна концепция, то по-долу ще ви обясним всичко. Но нека започнем с историята на откриването на този доста необичаен и интересен вид химически съединения.
История
Сложните соли са били известни още преди откриването на теорията и механизмите, които им позволяват да съществуват. Те са кръстени на химика, който е открил това или онова съединение, и за тях няма систематични имена. И следователно беше невъзможно да се разбере по формулата на веществото какви свойства има.
Това продължава до 1893 г., докато швейцарският химик Алфред Вернер не предлага своята теория, за която 20 години по-късно получава Нобелова награда за химия. Интересно е, че той провежда изследванията си само чрез интерпретация на различни химични реакции, в които влизат определени сложни съединения. Изследвания са правени и предиоткриването на електрона от Томпсън през 1896 г. и след това събитие, десетки години по-късно, теорията е допълнена, в много по-модернизирана и усложнена форма е достигнала до наши дни и се използва активно в науката за описване на явленията, които се случват по време на химически трансформации, включващи комплекси.
И така, преди да преминем към описанието на това какво представлява константата на нестабилност, нека разберем теорията, за която говорихме по-горе.
Теория на комплексните съединения
Вернер в оригиналната си версия на теорията на координацията формулира редица постулати, които формират нейната основа:
- Централен йон трябва да присъства във всяко координационно (комплексно) съединение. Това по правило е атом на d-елемент, по-рядко - някои атоми на p-елементи, а от s-елементите само Li може да действа в това качество.
- Централният йон, заедно със свързаните с него лиганди (заредени или неутрални частици, като вода или хлорен анион) образуват вътрешната сфера на комплексното съединение. Той се държи в разтвор като един голям йон.
- Външната сфера се състои от йони, противоположни по знак на заряда на вътрешната сфера. Това е, например, за отрицателно заредена сфера [CrCl6]3- йонът на външната сфера може да бъде метални йони: Fe 3 +, Ni3+ и т.н.
Сега, ако всичко е ясно с теорията, можем да преминем към химичните свойства на комплексните съединения и техните разлики от обикновените соли.
Химически свойства
В разтвор комплексните съединения се разлагат на йони, или по-скоро във вътрешни и външни сфери. Можем да кажем, че се държат като силни електролити.
В допълнение, вътрешната сфера може също да се разпадне на йони, но за да се случи това, е необходима доста много енергия.
Външната сфера в комплексните съединения може да бъде заменена с други йони. Например, ако във външната сфера е имало хлорен йон и в разтвора също присъства йон, който заедно с вътрешната сфера ще образува неразтворимо съединение, или ако в разтвора има катион, което ще даде неразтворимо съединение с хлор, ще възникне реакция на заместване на външната сфера.
И сега, преди да пристъпим към дефиницията на това какво е константа на нестабилност, нека поговорим за феномен, който е пряко свързан с това понятие.
Електролитна дисоциация
Вероятно знаете тази дума от училище. Нека обаче да дефинираме това понятие. Дисоциацията е разпадането на молекулите на разтвореното вещество в йони в среда на разтворител. Това се дължи на образуването на достатъчно силни връзки на молекулите на разтворителя с йони на разтвореното вещество. Например водата има два противоположно заредени края и някои молекули се привличат от отрицателния край към катионите, а други от положителния край към анионите. Така се образуват хидрати – йони, заобиколени от водни молекули. Всъщност това е същността на електролитадисоциация.
Сега всъщност да се върнем към основната тема на нашата статия. Каква е константата на нестабилност на комплексните съединения? Всичко е доста просто и в следващия раздел ще анализираме тази концепция подробно и подробно.
Константа на нестабилност на комплексни съединения
Този индикатор всъщност е пряка противоположност на константата на стабилност на комплексите. Затова нека започнем с него.
Ако сте чували за равновесната константа на реакция, лесно ще разберете материала по-долу. Но ако не, сега ще говорим накратко за този индикатор. Равновесната константа се дефинира като отношението на концентрацията на реакционните продукти, повишена в степента на техните стехиометрични коефициенти, към изходните вещества, при което по същия начин се отчитат коефициентите в уравнението на реакцията. Показва в каква посока ще върви реакцията предимно при една или друга концентрация на изходни вещества и продукти.
Но защо изведнъж започнахме да говорим за равновесната константа? Всъщност константата на нестабилност и константата на стабилност са всъщност константите на равновесие, съответно, на реакциите на разрушаване и образуване на вътрешната сфера на комплекса. Връзката между тях се определя много просто: Kn=1/Kst.
За да разберем по-добре материала, нека вземем пример. Нека вземем комплексния анион [Ag(NO2)2]- и напишем уравнението за реакцията му на разпад:
[Ag(NO2)2]-=> Ag + + 2NO2-.
Константата на нестабилност на комплексния йон на това съединение е 1,310-3. Това означава, че е достатъчно стабилен, но все пак не до такава степен, че да се счита за много стабилен. Колкото по-голяма е стабилността на комплексния йон в средата на разтворителя, толкова по-ниска е константата на нестабилност. Формулата му може да бъде изразена чрез концентрациите на изходните и реагиращите вещества:]2/[Ag(NO2) 2 -].
Сега, когато се справихме с основната концепция, си струва да дадем някои данни за различни съединения. Имената на химикалите се изписват в лявата колона, а константата на нестабилност на комплексните съединения е записана в дясната колона.
Таблица
| Вещество | Константа на нестабилност |
| [Ag(NO2)2- | 1.310-3 |
| [Ag(NH3)2+ | 6.8×10-8 |
| [Ag(CN)2- | 1×10-21 |
| [CuCl4]2- | 210-4 |
По-подробни данни за всички известни съединения са дадени в специални таблици в справочниците. Във всеки случай, константата на нестабилност на комплексните съединения, чиято таблица за няколко съединения е дадена по-горе, е малко вероятно да ви помогне много, без да използвате справочника.
Заключение
След като разбрахме как да изчислим константата на нестабилност,остава само един въпрос - защо е необходимо всичко това.
Основната цел на това количество е да определи стабилността на комплексен йон. Това означава, че можем да предвидим стабилността в разтвор на определено съединение. Това помага много във всички области, така или иначе свързани с използването на сложни вещества. Приятно учене на химия!
