Disocierea compuși complecși
Acasă | Despre noi | feedback-ul
În soluție apoasă, compușii complecși sunt disociate în două etape. Prima etapă are loc în funcție de tipul de electroliți puternici, de exemplu, procesul de disociere completă a sferei interioare și exterioare:
La etapa a doua a ionului complex disociază ca electrolit slab în trepte și fiecare reversibil etapă are constantă viteza sa:
[Cianura de argint] ÛAg + + CN - K2
Rezumat al complexului proces de disociere ionic poate fi reprezentat prin schema: [Ag (CN) 2] - Û Ag + + 2CN - KH
Prin procesul de echilibru de disociere a ionului complex este legea aplicabilă acțiunii în masă. Constanta de disociere totală a ionului complex poate fi scris:
Practic împărtășită constantă numită instabilitate Kn constantă. care este egală cu produsul din etapa intermediar disociere complex ionic constantele Kn = K1 x K2.
Instabilitate constantă este raportul dintre concentrațiile de produse ale produsului de disociere a ionului complex în puterile respective ale concentrațiilor de echilibru ale ionilor complecși un-ionizat. Cu cat constanta de instabilitate, cu atât mai puternică a ionului complex.
Reciproca de instabilitate constantă, numită o constantă de stabilitate, sau tufiș de educație constantă. = 1 / Kn.
Trebuie remarcat faptul că valorile de rezistență complecși comparând constantelor de instabilitate poate fi doar pentru același tip de ioni complecși, adică, oferind în același număr de disociere de ioni. De exemplu:
deoarece Instabilitatea cianura constantă este mult mai mică decât amin, atunci putem vorbi despre mai rezistenta:
Ionului complex doi mai puternic amoniac-cupru, cum instabilitatea constantă mai puțin.
Cunoscând valorile constantelor de instabilitate se poate calcula concentrația ionilor conținute în sfera interioară, judeca direcția posibilă a reacției la deschiderea ionului privind alegerea reactivilor pentru distrugerea ionilor complecși.
Rezolvarea sarcinilor tipice
Problema 1. Se calculează concentrația de echilibru de Cu 2+ ion este cupru și gradul de disociere a ionului complex în soluție de [Cu (NH3) 4] SO4 0,01 M. Kn = 9,3 x 10 -13.
Decizie. Ecuația disocierea unui ion complex:
Notăm concentrația de echilibru a ionului de cupru [Cu2 +] = x mol / l, în timp ce concentrațiile de echilibru ale particulelor rămase sunt [NH3] = 4x mol / l, [Cu (NH3)] = (0,1 - x) mol / l ≈ 0 1 mol / l, deoarece constanta de disociere a ionului complex este suficient de mică, adică, putem vorbi despre sale de disociere scăzută. Scriem expresia constanta instabilitate, ceea ce face substituțiile și transformările corespunzătoare:
256x 5 = 10 x 9,3 -14;
Obținem [Cu2 +] = x 8,2 10-4 mol / l.
; # 945; =; # 945; = = 8,2 x 10 -3; # 945; = 0,82%.
Problema 2. Într-o soluție 0,1 molară de ditsianoargentata săruri complexe (1) și diamminserebra clorură de potasiu (1) concentrația de ioni de argint, mai mult și de câte ori?
Decizie. Ecuațiile de disociere a ionilor complecși [Ag (NH3) 2] + și [Ag (CN) 2] -:
Pe baza acestor echilibre scrie constantelor instabilitate expresie:
După cum arată Tabelul IV constante de descoperire instabilitate: Valorile Kn / = 5,8 x 10 -8. KH // = 1,4 x 10 -20. Comparând constantele ca ioni complecși de același tip, am ajuns la concluzia că concentrația ionilor de argint din argentocyanide de potasiu din spatele diamminserebra clorură.
Pentru a răspunde la întrebarea „de câte ori concentrația de ioni de argint într-o soluție mai mult decât celălalt?“, Se poate face calculează consistentă concentrația de ioni de argint pentru fiecare dintre ionii complexe ca în Problema 1.
Luați în considerare a doua decizii de cale.
Toate simbolurile și de conversie vor face, la fel ca în Obiectivul 1, ceea ce denotă la concentrația de amin un accident vascular cerebral, iar pentru cianura - două linii:
0.1 - x / ≈ 0,1 și 0,1 - x // ≈ 0,1, deoarece gradul de disociere a ionilor complecși sunt mici.
Despărțitoare x / x pe //. obținem =.
= = = 1,6 x 10 april = 16,000 (ori).
Problema 3. Se calculează concentrația de echilibru a ionilor de mercur în soluție 0,1 M K2 [HgJ4], conținând 0,01 M KJ, Kn = 1,48 × de 10 - 30.
Decizie. Ecuația procesului de disociere a ionului complex [HgJ4] 2 -:
[HgJ4] 2 - Û Hg 2+ + 4J -
constanta instabilitate a ionilor de mercur este :.
Expresia pentru concentrația ionilor de mercur se poate scrie:
Substituind concentrația de echilibru a ionului complex [HgJ4 - 2] = 0,1 mol / l și ionii de iodură [J -] = 0,01 mol / l, neglijând că o mică parte, care este format prin disocierea ionului complex în expresia (1) și Realizăm calcularea concentrației ionilor de mercur în soluție:
[Hg 2+] = = 1,48 × 10 -23 (mol / l)
4. Do complexă sarcină degradare va avea loc dacă o soluție 0,02M de K2 [HgJ4] surge volum egal de soluție de azotat de plumb 0,02 M?
Decizie. ion Complexul se va dezintegra dacă este să satisfacă condiția [Pb 2+] x [J -] 2 ≥ PR (PbJ2). Astfel, ionii de iod se va lega de precipita, ceea ce va determina deplasarea echilibrului de disociere a ionului complex dreptului la distrugere deplină. Gasim concentrația [Pb 2+] și [HgJ4] - 2 în soluție după amestecare. Concentrațiile reduse de 2 ori, și respectiv: [Pb 2+] = 0,01 mol / l, [HgJ4 -2] = 0,01 mol / l. ion Complex [HgJ4] - 2 disociază din ecuația: [HgJ4] - 2 Û Hg 2+ + 4J -
constanta instabilitate este :;
care denotă concentrația ionilor complecși putrezite prin x mol / l, în timp ce concentrațiile de echilibru ale ionilor va fi egal cu: [Hg 2+] = x mol / l; [J -] = 4 mol / litru;
[HgJ4 2-] = (0,01-x) ≈ 0,01 mol / l, deoarece x <<0,01.
Substitut valorile concentrațiilor de echilibru în expresia instabilitate constantă și se calculează x:
= 1,48 × de 10 - 30; 256x 5 = 1,48 × 10 - 32;
= 1,4 x 10-7 (mol / l).
pentru că pentru X reprezintă concentrația porțiunii disociat a ionului complexă, [J -] = 4 = 4 × 1,4 × 10 - 7 = 5,6 x 10 - 7 alineatul (mol / l). Am găsit o concentrație de produs ionilor de plumb și de iod în soluție:
[Pb 2+] x [J -] 2 = 10 -2 x (5,6 x 10 - 7) 2 = 31,4 × 10-16 = 3,1 x 10 - 15 ani.
În conformitate cu tabelul II vom găsi produsul de solubilitate de iodură de plumb: PR (PbJ2) = 1,1 x 10 - 9. Deoarece 3,1 x 10 - de 15 <1,1×10 - 9. то осадок не выпадает и комплексный ион не разрушается.
Problema 5. Se calculează solubilitatea bromură de argint (în mol / l) în soluție 1 M de amoniac.
Decizie. Când se dizolvă în soluție de bromură de amoniac de argint au loc următoarele procese: AgBr ↓ Û Ag + + Br -
Procesul global de dizolvare ecuație:
Pentru acest proces, putem scrie constanta de echilibru:
Înmulțind numărătorul și numitorul prin concentrația de echilibru a ionilor de argint [Ag +], obținem următoarele transformări:
Calculăm Cr. luând dintr-un tabel de valori de PR și KH:
= 0,91 x 10-5 = x 9,1 10-6.
Notăm concentrația de echilibru a ionului bromură [Br -] = P mol / l (așa cum este solubilitatea bromură de argint), apoi [Ag (NH3) 2+] = P mol / l, iar concentrația de echilibru a amoniacului 1-2R ≈ 1 deoarece P <<1. Подставляем эти значения в выражение константы равновесия: ; ≈ 3×10 - 3 (моль/л).
Sarcina 6. Câte mililitri dintr-o soluție 1M de amoniac trebuie luate pentru a dizolva complet 0,1 g de bromură de argint?
Decizie. Solubilitatea bromură de argint este calculat ca în sarcină 5.
3 x 10 - 3 mol / l.
Calcularea cantității de substanță de bromură de argint:
= 5,3 x 10-4 (mol)
numărare cantitatea de soluție de amoniac 1M:
× 10 march = 1,77 x 10 = 177 luna februarie (ml).
7. Câte sarcină mol / l de amoniac pentru a fi adăugate la o soluție de azotat de argint 0,02 M pentru a reduce concentrația de echilibru a ionilor de argint până la 1 x 10-7 mol / litru?
Decizie. Scriem schema generală de disociere a ionului complex: [Ag (NH3) 2] + Û Ag + + 2NH3.
Instabilitatea constantă este scris :.
Prin ipoteză, concentrația ionilor de argint [Ag +] = 1 x 10-7 mol / l și concentrația inițială de ioni de argint în soluție AgNO3 este [Ag +] Ref. = 0,02 mol / l. Concentrația de ioni de argint legați la ionul complex și concentrația ionului complex sunt:
[Ag (NH3) 2 +] = [Ag +] Ref. - [Ag +] = 2 × 10 - 2 - 1 × 10 - 7 × 10 ≈ 2 - 2 (mol / l).
Ne găsim echilibrul concentrației de amoniac:
= 1,08 x 10-1 (mol / l).
pentru că o parte din amoniacul este consumat în formarea complexului și este egală cu dublul concentrației de ioni de argint, concentrația totală de amoniac este egal cu:
[NH3] ref. = [NH3] + 2 [Ag +] Ref. = 1,08 x 10 - 1 + 2 × 2 × 10 - 2 = 1,48 x 10-1 (mol / l).