Комплексті иондарды түзу жэне ыдырату процестеріне түрлі жағдайлардың әсері

Комплекс түзілу процесіне түрлі жағдайлар әсер етеді:

• лигандтардың концентрациясы

• ерітіндінің рН

• ерітіндінің иондық күші және т.б.

Компоненттердің концентрацияларының әсері. Комплексті қосылыстардың түзілу процесі сатылап жүретіндіктен комплексті иондарының әр түрінің массалық үлесі тұрақтылық константаға және компоненттердің концентрациялярына тәуелді. Лигандтың концентрациясы неғұрлым жоғары болса, координациялық саны жоғары комплексті иондардың үлесі соғұрлым жоғары болады (ML_n).

Ерітіндінің рН әсері. Лиганд ролін күшті қышқылдардың қалдықтары атқаратын болса, онда рн комплекс түзілу процесіне көп әсер етпейді, себебі күшті қышқылдар толық ионданады да бөгде реакцияларға қатыспайды. Мысалы, комплекстердің түзілуіне рН айтарлықтай әсер етпейді. Сутегі ионының концентрациясының жоғарлауы тек иондық күшінің мәнін өзгертеді.

Ал егер лиганд әлсіз кышқылдың қалдығы болса, ерітіндінің рН лигандтың иондану дәрежесіне әсер етеді. Бұндай жағдайда қосымша жүретін реакцияларды ескеру керек:

Неғұрлым сутек иондараның концентрациясы жоғары болса, тепе-теңдік солға қарай ығысады да, комплексті қосылыстардың бұзылуына әкеледі:

Ерітіндінің иондық күшінің әсері. Иондық күштің өзгеруі иондардың активтік коэффициенттерін өзгертеді де, комплекс түзілу тепе-теңдігіне әсер етеді.

Комплексті қосылысты толық ыдырату үшін:

• комплекс түзуші ионның комплекс түзуге деген қабілетін жою керек

• комплексті қосылыстың диссоциациялануын арттыру қажет.

Мысалы, комплекс түзу қабілетін жою үшін орталық ионның тотығу дәрежесін өзгертуге болады тотықтырғышпен әрекет етіп.

Диссоциациялану процесін арттыру үшін лиганд концентрациясын төмендетуге болады. Ол үшін:

1. ерітіндіні сұйылтады

2. нәтижесінде нашар ерітін немесе нашар диссоциацияланатын зат түзілетіндей реакция жүргізеді

3. ерітіндінің қышқылдығын арттырады

Қышқыл әрекетінен аммоний катиондары түзіледі де, тепе-теңдік оңға қарай ығысады, нәтижесінде комплексті қосылыс ыдырайды.

10 дәріс

Тотығу-тотықсыздану тепе-теңдігі

Тотығу-тотықсыздану реакциялары – электрондар бір заттардан екіншісіне ауысуымен байланысты жүретін реакциялар. Сонда, электрондардың донорлары – тотықсыздандырғыштар, ал электрондарды қосып алатын бөлшектер – тотықтырғыштар болып табылады. Тотығу-тотықсыздану реакцияларында тотықсыздандырғыштар берген электрондар саны мен тотықтырғыштар қосып алған электрондар санына тең болу керек.

Тотығу-тотықсыздану реакцияны жартылай тотығу және жартылай тотықсыздану реакцияларға бөлуге болады. Жартылай реакцияға қатысатын заттар тотығу-тотықсыздану жұбын құрайды. Мысалы:

Тотығу-тотықсыздану реакция тотықтырғыш пен тотықсыздандырғышты бір-бірінен бөлгенде де жүре алады, егер екі жүйені электрондар ауысатын өткізгіш сымымен, ал ерітінділерді иондар ауысатын тұз ерітіндісінен жасалған көпіршемен жалғастырса. Бұндай екі жартылай тотығу-тотықсыздану жұптарынан тұратын жүйе гальваникалық элемент деп аталады, оны сызба нұсқа түрінде көрсетуге болады:

Сызба нұсқада екі жартылай элемент екі вертикалды сызықпен бөлінеді, ал тотығу-тотықсыздану жұбы – бір сызықпен. Вольтметр осындай гальваникалық элементтің электр қозғауыш күшін көрсетеді

Э.Қ.К. = Е_Ox – E_Red

Тепе-теңдік потенциалдың заттар табиғатына, олардың концентрацияларына және температураға тәуелділігі Нернст теңдігімен өрнектеледі:

E_Ox/Red –тотығу-тотықсыздану жұбының реалды потенциалы, В

E^o_Ox/Red – жұптың стандартты тотығу-тотықсыздану потенциалы,В

R – универсалды газ тұрақтысы (8,314 Дж/град^.моль)

F - Фарадей саны (96500 Кл)

Т – температура, К

n – тотығу-тотықсыздану жартылай реакциясына қатысқан электрондар саны

а –активті концентрация.

Тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыш активтіктері 1-ге тең болғандағы жартылай реакцияның тотығу-тотықсыздану потенциалы стандартты потенциал деп аталады

сонда

Нернст теңдеуіндегі тұрақты шамалардың мәндерін қойып және натуралды логарифмді ондық логарифмге ауыстырсақ, онда 25⁰ С үшін бұл теңдік келесі түрде жазылады

Сұйытылған ерітінділер үшін активтіктердің орнына тепе-теңдік концентрацияларды қолдануға болады

Электродтық потенциалды өлшеу үшін жұмысшы және салыстырмалы электродтар қажет. Салыстырмалы электродтарға потенциалдары белгілі жағдайларда тұрақты болатын электродтар жатады (сутекті, хлорид-күмісті, меркур-иодидты, каломельді).