15.Типы комплексных соединений и их характеристика. Применение кс в аналитике.

Комплексными называют молекулярные или ионные соединения, образующиеся путем присоединения к атому или иону металла или неметалла нейтральных молекул или ионов.

Комплексное соединение Kt[ML_n] состоит из атома металла-комплексообразователя М, с которым связаны лиганды L. Атом М и лиганды L образуют внутрен­нюю сферу комплекса. Лигандами могут быть нейтральные молекулы и отрицательно заряженные ионы. Если внутренняя сфера комплек­са несет отрицательный или положительный заряд, то для компенсации этого заряда необходимы ионы, образующие внешнюю сферу. Во внешней сфере могут находиться не только ионы, но и нейтральные мо­лекулы

Лиганд L образует с металлом-комплексообразователем М коорди­национную связь различной химической природы, которая может быть ординарной, двойной, тройной.

Координационное число центрального атома металла − это число координационных связей, образуемых атомом комплексообразователя с лигандами. Координационное число может иметь значения 2; 3; 4; 5; 6 и т. д. вплоть до 12.

Число координационных связей, образуемых одним и тем же лигандом с одним атомом металла-комплексообразователя, называется дентатностъю. Лиганды могут быть моно- и полидентатными (би-, три-, тетра-, пента-, гексадентатными).

16.Равновесия реакций комплексообразования. Константы нестойкости и константы устойчивости комплексных соединений

Рассмотрим равновесия комплексообразования в общем виде. Пусть при

реакции ионов металла М с лигандами L последовательно протекают процессы ступенчатого комплексообразования :

где все активности − равновесные; β₁, β₂,…, β_n−истинные термодина­мические константы ступенчатого ком­плексообразования. Произведение констант ступенчатого комплексообра­зования равно полной константе образования комплекса β:

Если коэффициенты активности реагентов равны единице, то равновесные активности равны равновесным концентрациям. Тогда кон­станта устойчивости комплекса равна его концентрационной константе устойчивости:

Знание констант устойчивости комплексов позволяет рассчитывать равновесные концентрации частиц в растворах, проводить сравнитель­ную оценку прочности комплексов и т. д.

Лиганды в растворе могут находиться в различных формах и участ­вовать в побочных равновесиях. Чтобы учесть все формы нахождения лиганда в растворах, вводят понятие условной концентрационной кон­станты устойчивости комплекса или условной концентрационной кон­станты нестойкости комплекса или

Где [CL] – сумма равновесных концетраций всех форм лиганда, присутствующих в растворе.

Oтношение [L]/[c_L] называется активной долей лиганда (α-доля, ко­эффициент конкурирующих реакций). Оно характеризует мольную долю лигандов в растворе, находящихся в свободном состоянии:

Подставим в выражение для β величину [L] согласно уравне­нию

Формула устанавливает связь между β и β': β = β'/αⁿ

На процессы комплексообразования в растворах оказывают влияние различные факторы: рН среды, концентрация лиганда, присутствие посторонних ионов, образующих малорастворимые со­единения с металлом-комплексообразователем, ионная сила раствора, температура.