29. Будова комплексних сполук (теорія Вернера). Типи комплексних сполук, які використовуються в аналітичній хімії. Навести приклади. Теорія Вернера.
Найбільш вдало властивості і будову комплексних сполук пояснює координаційна теорія Вернера. Він висунув ідею про координацію, тобто просторове оточення іона металу аніонами або нейтральними молекулами. Комплексними називаються хімічні сполуки, кристалічні решітки яких складаються з комплексних груп, утворених внаслідок взаємодії іонів або молекул, здатних існувати самостійно.Згідно з координаційною теорією, у молекулі будь-якої комплексної сполуки один з іонів, звичайно позитивно заряджений, займає центральне місце і називається комплексоутворювачем, або центральним іоном. Основними типами комплексних сполук є:
аміакати – сполуки, що містять амін-комплекси: [Сu(NH3)4]SO4 – тетраамінкупрум(ІІ) сульфат;
гідрати – містять аква-комплекси: [Cr(H2O)6]Cl3 – гексааквахром(ІІІ) трихлорид;
гідроксокомплекси – лігандами є гідроксид-йони: К2[Zn(ОН)4] – дикалій тетрагідроксоцинкат;
ацидокомплекси – лігандами є аніони (залишки кислот): К2[PlСl4] – дикалій тетрахлороплатинат(ІІ) та ін.
30. Константа нестійкості комплексних сполук та константа стійкості. Зв’язок між цими величинами, фактори, від яких залежить їх значення.
[Ag(NH3)2]+ + I-→ AgI↓ + 2NH3;
2[Ag(NH3)2]+ + H2S → Ag2S↓ + 2NH3 + 2NH4+.Дисоціація іонів [Ag(NH3)2]+, підлягає закону діючих мас і може бути охарактеризована відповідною константою рівноваги, що називається константою нестійкості комплексного іона:
Константи
нестійкості для різних комплексних
іонів дуже різні і можуть бути мірою
стійкості комплексу. Константи
нестійкості, у вираз яких входять
концентрації іонів і молекул, називаються
“концентраційними”.
З
поданої формули видно, що чим менша
концентрація продуктів розкладання,
тобто, чим стійкіший комплекс, тим менша
його константа нестійкості. Так, серед
однотипних
сполук[Ag(NO2)2]-[Ag(NH3)2]+[Ag(S2O3)2]-3[Ag(CN)2]-
,Кнест ... 1,3
∙ 10-3 6,8
∙ 10-8 1
∙ 10-13 1
∙ 10-21
стійкість комплексу зростає при переході
від [Ag(NO2)2]-до
[Ag(CN)2]-.
Іон [Ag(CN)2]- такий
стійкий, що навіть добавляння йодиду
калію до розчину комплексної солі не
приводить до утворення осаду йодиду
срібла. Але при дії сірководню, внаслідок
дуже малої величини добутку розчинності
сульфіду срібла, все-таки випадає осад
сульфіду срібла..Останнім часом для
характеристики стійкості комплексних
сполук вважають за краще користуватися
величиною, оберненою константі
нестійкості, яка називається константою
стійкості. Для іона [Ag(NH3)2]+константа
стійкості дорівнює:
31. Умови утворення та руйнування комплексних сполук.
Стійкість комплексних сполук залежить від їх здатності до дисоціації, тому й методи руйнування та утворення комплексних сполук базуються на принципах зміщення рівноваги дисоціації комплексного іона. Змістити рівновагу процесу дисоціації комплексного іона можна, впливаючи як на іони комплексоутворювачів , так і на іони ліганда.Щоб зруйнувати комплексний іон, потрібно послабити або звести до мінімуму здатність центрального іона до комплексоутворення або посилити дисоціацію комплексу.Здатність центрального іона до комплексоутворення можна послабити шляхом зміни його заряду – відновленням або окисненням іона.Посилити дисоціацію можна щляхом зменшення концентрації центрального іона.
32. Колоїдні розчини. Будова міцели в колоїдних розчинах. Вплив процесів агрегації та седиментації на утворення колоїдних розчинів. Гідрофільні та гідрофобні колоїдні частинки. Вважається, що колоїдний розчин складається з міцел, які утворюються зарядженими колоїдними частинками. Заряд виникає внаслідок вибіркової адсорбції іонів на поверхні частинок, або за рахунок іонізації поверхневих функціональних груп твердої фази. В міцелі розрізняють три складових частини: ядро, адсорбційний шар іонів і дифузійний шар іонів. Ядро складає основну масу міцели і є сукупністю нейтральних атомів або молекул, загальною кількістю сотні та мільйони одиниць. На ядрі адсорбуються іони (вибіркова адсорбція) які надають йому певного заряду, тому їх називають потенціало-утворюючими. Потенціал, що виникає на ядрі, отримав ще назву електротермодинамічного і він обумовлює подальше приєднання до потенціал-утворюючих іонів деякої кількості інших іонів з протилежним знаком заряду. Розглянемо будову міцели йодиду срібла:
AgNO3 + KI → KNO3 + AgI↓