Probabil că toți cei familiarizați cu chimia școlară și chiar puțin interesați de ea știu despre existența compușilor complecși. Aceștia sunt compuși foarte interesanți cu aplicații largi. Dacă nu ați auzit de un astfel de concept, mai jos vă vom explica totul. Dar să începem cu istoria descoperirii acestui tip destul de neobișnuit și interesant de compuși chimici.
Istorie
Sărurile complexe erau cunoscute chiar înainte de descoperirea teoriei și a mecanismelor care le permit să existe. Au fost numite după chimistul care a descoperit acest sau acel compus și nu existau nume sistematice pentru ei. Și, prin urmare, era imposibil să înțelegem prin formula unei substanțe ce proprietăți are.
Aceasta a continuat până în 1893, până când chimistul elvețian Alfred Werner și-a propus teoria, pentru care 20 de ani mai târziu a primit Premiul Nobel pentru Chimie. Interesant este că și-a condus studiile doar interpretând diverse reacții chimice în care au intrat anumiți compuși complecși. S-au făcut cercetări înaintedescoperirea electronului de către Thompson în 1896, iar după acest eveniment, zeci de ani mai târziu, teoria a fost completată, într-o formă mult mai modernizată și mai complicată a ajuns în zilele noastre și este folosită activ în știință pentru a descrie fenomenele care au loc în timpul transformări chimice care implică complecși.
Așadar, înainte de a trece la descrierea a ceea ce este constanta de instabilitate, să înțelegem teoria despre care am vorbit mai sus.
Teoria compușilor complecși
Werner, în versiunea sa originală a teoriei coordonării, a formulat o serie de postulate care au stat la baza acesteia:
- Un ion central trebuie să fie prezent în orice compus (complex) de coordonare. Acesta este, de regulă, un atom al unui element d, mai rar - unii atomi ai elementelor p și ai elementelor s, numai Li poate acționa în această calitate.
- Ionul central, împreună cu liganzii săi asociați (particule încărcate sau neutre, cum ar fi apa sau anionul de clor) formează sfera interioară a compusului complex. Se comportă în soluție ca un ion mare.
- Sfera exterioară este formată din ioni opuși în semn cu sarcina sferei interioare. Adică, de exemplu, pentru o sferă încărcată negativ [CrCl6]3- ionul sferei exterioare poate fi ioni metalici: Fe 3 +, Ni3+ etc.
Acum, dacă totul este clar cu teoria, putem trece la proprietățile chimice ale compușilor complecși și la diferențele lor față de sărurile obișnuite.
Proprietăți chimice
Într-o soluție, compușii complecși se descompun în ioni, sau mai degrabă în sfere interioare și exterioare. Putem spune că se comportă ca niște electroliți puternici.
În plus, sfera interioară se poate descompune și în ioni, dar pentru ca acest lucru să se întâmple este nevoie de multă energie.
Sfera exterioară în compuși complecși poate fi înlocuită cu alți ioni. De exemplu, dacă a existat un ion de clor în sfera exterioară și un ion este prezent și în soluție, care împreună cu sfera interioară va forma un compus insolubil, sau dacă există un cation în soluție, care va da un compus insolubil cu clor, va avea loc o reacție de substituție a sferei exterioare.
Și acum, înainte de a trece la definiția a ceea ce este o constantă de instabilitate, să vorbim despre un fenomen care este direct legat de acest concept.
Disocierea electrolitică
Probabil cunoașteți acest cuvânt de la școală. Cu toate acestea, să definim acest concept. Disocierea este dezintegrarea moleculelor de solut în ioni într-un mediu solvent. Acest lucru se datorează formării de legături suficient de puternice ale moleculelor de solvent cu ionii substanței dizolvate. De exemplu, apa are două capete încărcate opus, iar unele molecule sunt atrase de capătul negativ al cationilor, iar altele de capătul pozitiv al anionilor. Așa se formează hidrații - ioni înconjurați de molecule de apă. De fapt, aceasta este esența electroliticuluidisociere.
Acum, de fapt, revenim la subiectul principal al articolului nostru. Care este constanta de instabilitate a compușilor complecși? Totul este destul de simplu, iar în secțiunea următoare vom analiza acest concept în detaliu și în detaliu.
Constanta de instabilitate a compușilor complecși
Acest indicator este de fapt opusul direct al constantei de stabilitate a complexelor. Prin urmare, să începem cu el.
Dacă ați auzit despre constanta de echilibru a unei reacții, veți înțelege cu ușurință materialul de mai jos. Dar dacă nu, acum vom vorbi pe scurt despre acest indicator. Constanta de echilibru este definită ca raportul dintre concentrația produșilor de reacție, ridicată la puterea coeficienților lor stoichiometrici, la substanțele inițiale, în care coeficienții din ecuația de reacție sunt luați în considerare în același mod. Acesta arată în ce direcție va merge predominant reacția la una sau alta concentrație de substanțe și produse inițiale.
Dar de ce am început brusc să vorbim despre constanta de echilibru? De fapt, constanta de instabilitate și constanta de stabilitate sunt, de fapt, constantele de echilibru, respectiv, ale reacțiilor de distrugere și formare a sferei interioare a complexului. Legătura dintre ele se stabilește foarte simplu: Kn=1/Kst.
Pentru a înțelege mai bine materialul, să luăm un exemplu. Să luăm anionul complex [Ag(NO2)2]- și să scriem ecuația pentru reacția sa de descompunere:
[Ag(NO2)2]-=> Ag + + 2NO2-.
Constanta de instabilitate a ionului complex al acestui compus este 1,310-3. Aceasta înseamnă că este suficient de stabil, dar încă nu într-o asemenea măsură încât să fie considerat foarte stabil. Cu cât stabilitatea ionului complex în mediul solvent este mai mare, cu atât constanta de instabilitate este mai mică. Formula sa poate fi exprimată în termeni de concentrații ale substanțelor inițiale și care reacţionează:]2/[Ag(NO2) 2] -].
Acum că ne-am ocupat de conceptul de bază, merită să oferim câteva date despre diferiți compuși. Numele substanțelor chimice sunt scrise în coloana din stânga, iar constanta de instabilitate a compușilor complecși este scrisă în coloana din dreapta.
Tabel
| Substanță | Constante de instabilitate |
| [Ag(NO2)2]- | 1,310-3 |
| [Ag(NH3)2]+ | 6,8×10-8 |
| [Ag(CN)2]- | 1×10-21 |
| [CuCl4]2- | 210-4 |
Date mai detaliate despre toți compușii cunoscuți sunt date în tabele speciale din cărțile de referință. În orice caz, constanta de instabilitate a compușilor complecși, al cărui tabel pentru mai mulți compuși este dat mai sus, este puțin probabil să vă fie de mare ajutor fără a utiliza cartea de referință.
Concluzie
După ce ne-am dat seama cum să calculăm constanta de instabilitate,rămâne o singură întrebare - despre de ce sunt necesare toate acestea.
Scopul principal al acestei cantități este de a determina stabilitatea unui ion complex. Aceasta înseamnă că putem prezice stabilitatea într-o soluție a unui anumit compus. Acest lucru ajută foarte mult în toate domeniile, într-un fel sau altul legate de utilizarea substanțelor complexe. Învățare fericită la chimie!
