Turbūt visi, kurie yra susipažinę su mokykline chemija ir net šiek tiek ja domėjosi, žino apie sudėtingų junginių egzistavimą. Tai labai įdomūs junginiai su plačiu pritaikymu. Jei nesate girdėję apie tokią koncepciją, toliau mes jums viską paaiškinsime. Bet pradėkime nuo šio gana neįprasto ir įdomaus cheminių junginių tipo atradimo istorijos.
Istorija
Sudėtingos druskos buvo žinomos dar prieš atrandant teoriją ir mechanizmus, leidžiančius joms egzistuoti. Jie buvo pavadinti chemiko, atradusio vieną ar kitą junginį, vardu ir sistemingų pavadinimų jiems nebuvo. Todėl pagal medžiagos formulę buvo neįmanoma suprasti, kokių savybių ji turi.
Tai tęsėsi iki 1893 m., kol šveicarų chemikas Alfredas Werneris pasiūlė savo teoriją, už kurią po 20 metų gavo Nobelio chemijos premiją. Įdomu tai, kad studijas jis atliko tik interpretuodamas įvairias chemines reakcijas, į kurias pateko tam tikri sudėtingi junginiai. Tyrimai buvo atlikti anksčiauThompsonas atrado elektroną 1896 m., o po šio įvykio, po dešimčių metų, teorija buvo papildyta, daug modernesne ir sudėtingesne forma pasiekė mūsų dienas ir yra aktyviai naudojama moksle apibūdinant reiškinius, vykstančius cheminės transformacijos, susijusios su kompleksais.
Taigi, prieš pradėdami apibūdinti, kas yra nestabilumo konstanta, supraskime teoriją, apie kurią kalbėjome aukščiau.
Sudėtinių junginių teorija
Verneris savo pradinėje koordinavimo teorijos versijoje suformulavo daugybę postulatų, kurie sudarė jos pagrindą:
- Centrinis jonas turi būti bet kuriame koordinaciniame (sudėtingame) junginyje. Paprastai tai yra d elemento atomas, rečiau kai kurie p elementų atomai, o iš s elementų šia galia gali veikti tik Li.
- Centrinis jonas kartu su su juo susijusiais ligandais (įkrautomis arba neutraliomis dalelėmis, tokiomis kaip vanduo arba chloro anijonas) sudaro kompleksinio junginio vidinę sferą. Tirpale jis elgiasi kaip vienas didelis jonas.
- Išorinę sferą sudaro jonai, priešingi vidinės sferos krūviui. Tai yra, pavyzdžiui, neigiamo krūvio sferoje [CrCl6]3- išorinės sferos jonai gali būti metalo jonai: Fe 3 +, Ni3+ ir kt.
Dabar, jei viskas aišku su teorija, galime pereiti prie sudėtingų junginių cheminių savybių ir jų skirtumų nuo įprastų druskų.
Cheminės savybės
Tirpale kompleksiniai junginiai skyla į jonus, tiksliau – į vidinę ir išorinę sferas. Galime sakyti, kad jie elgiasi kaip stiprūs elektrolitai.
Be to, vidinė sfera taip pat gali suirti į jonus, tačiau kad tai įvyktų, reikia nemažai energijos.
Išorinė sfera sudėtinguose junginiuose gali būti pakeista kitais jonais. Pavyzdžiui, jei išorinėje sferoje buvo chloro jonas, o tirpale taip pat yra jono, kuris kartu su vidine sfera sudarys netirpus junginį, arba jei tirpale yra katijonas, kuris suteiks netirpus junginys su chloru, įvyks išorinės sferos pakeitimo reakcija.
O dabar, prieš pradėdami apibrėžti, kas yra nestabilumo konstanta, pakalbėkime apie reiškinį, kuris yra tiesiogiai susijęs su šia sąvoka.
Elektrolitinė disociacija
Tikriausiai žinote šį žodį iš mokyklos laikų. Tačiau apibrėžkime šią sąvoką. Disociacija – tai ištirpusių medžiagų molekulių suirimas į jonus tirpiklio terpėje. Taip yra dėl to, kad susidaro pakankamai stiprūs tirpiklio molekulių ryšiai su ištirpusios medžiagos jonais. Pavyzdžiui, vanduo turi du priešingai įkrautus galus, o kai kurias molekules neigiamasis galas traukia katijonus, kitas – teigiamą anijonų galą. Taip susidaro hidratai – jonai, apsupti vandens molekulių. Tiesą sakant, tai yra elektrolizės esmėdisociacija.
Dabar, tiesą sakant, grįžkime prie pagrindinės mūsų straipsnio temos. Kokia yra sudėtingų junginių nestabilumo konstanta? Viskas yra gana paprasta, o kitame skyriuje mes išsamiai ir išsamiai išanalizuosime šią koncepciją.
Sudėtinių junginių nestabilumo konstanta
Šis rodiklis iš tikrųjų yra tiesioginė kompleksų stabilumo konstantos priešingybė. Todėl pradėkime nuo to.
Jei girdėjote apie reakcijos pusiausvyros konstantą, lengvai suprasite toliau pateiktą medžiagą. Bet jei ne, dabar trumpai pakalbėsime apie šį rodiklį. Pusiausvyros konstanta apibrėžiama kaip reakcijos produktų koncentracijos, padidintos iki jų stechiometrinių koeficientų galios, santykis su pradinėmis medžiagomis, kuriose į reakcijos lygtį atsižvelgiama taip pat. Tai rodo, kuria kryptimi daugiausiai vyks reakcija esant vienai ar kitai pradinių medžiagų ir produktų koncentracijai.
Bet kodėl staiga pradėjome kalbėti apie pusiausvyros konstantą? Tiesą sakant, nestabilumo konstanta ir stabilumo konstanta iš tikrųjų yra atitinkamai pusiausvyros konstantos, atsirandančios dėl sunaikinimo ir vidinės komplekso sferos susidarymo reakcijų. Ryšys tarp jų nustatomas labai paprastai: Kn=1/Kst.
Kad geriau suprastume medžiagą, paimkime pavyzdį. Paimkime kompleksinį anijoną [Ag(NO2)2]- ir parašykime lygtį jo skilimo reakcija:
[Ag(NO2)2]-=> Ag + + 2NO2-.
Šio junginio kompleksinio jono nestabilumo konstanta yra 1,310-3. Tai reiškia, kad jis yra pakankamai stabilus, bet vis tiek ne tiek, kad būtų laikomas labai stabiliu. Kuo didesnis kompleksinio jono stabilumas tirpiklio terpėje, tuo mažesnė nestabilumo konstanta. Jo formulė gali būti išreikšta pradinių ir reaguojančių medžiagų koncentracijomis:]2/[Ag(NO2) 2] -].
Dabar, kai išnagrinėjome pagrindinę koncepciją, verta pateikti keletą duomenų apie įvairius junginius. Kairiajame stulpelyje rašomi cheminių medžiagų pavadinimai, o dešiniajame – sudėtingų junginių nestabilumo konstanta.
Lentelė
| Medžiaga | Nestabilumo konstanta |
| [Ag(NO2)2]- | 1.310-3 |
| [Ag(NH3)2]+ | 6.8×10-8 |
| [Ag(CN)2]- | 1×10-21 |
| [CuCl4]2- | 210-4 |
Išsamesni duomenys apie visus žinomus junginius pateikiami specialiose žinynų lentelėse. Bet kokiu atveju sudėtingų junginių nestabilumo konstanta, kurios lentelė keliems junginiams pateikta aukščiau, vargu ar jums daug padės, jei nesinaudosite žinynu.
Išvada
Kai išsiaiškinome, kaip apskaičiuoti nestabilumo konstantą,lieka tik vienas klausimas – kam viso to reikia.
Pagrindinis šio kiekio tikslas – nustatyti sudėtingo jono stabilumą. Tai reiškia, kad galime numatyti konkretaus junginio tirpalo stabilumą. Tai labai padeda visose srityse, vienaip ar kitaip susijusiose su sudėtingų medžiagų vartojimu. Smagaus mokymosi chemijos!
