Wahrscheinlich jeder, der mit Schulchemie vertraut ist und sich auch nur ein wenig dafür interessiert hat, weiß um die Existenz komplexer Verbindungen. Dies sind sehr interessante Verbindungen mit breiten Anwendungsmöglichkeiten. Wenn Sie noch nie von einem solchen Konzept gehört haben, werden wir Ihnen im Folgenden alles erklären. Aber beginnen wir mit der Entdeckungsgeschichte dieser eher ungewöhnlichen und interessanten Art von chemischen Verbindungen.
Verlauf
Komplexe Salze waren schon vor der Entdeckung der Theorie und der Mechanismen bekannt, die ihre Existenz ermöglichen. Sie wurden nach dem Chemiker benannt, der diese oder jene Verbindung entdeckte, und es gab keine systematischen Namen für sie. Und deshalb war es unmöglich, durch die Formel eines Stoffes zu verstehen, welche Eigenschaften er hat.
Dies dauerte bis 1893, bis der Schweizer Chemiker Alfred Werner seine Theorie vorschlug, für die er 20 Jahre später den Nobelpreis für Chemie erhielt. Es ist interessant, dass er seine Studien nur durch die Interpretation verschiedener chemischer Reaktionen durchführte, bei denen bestimmte komplexe Verbindungen eintraten. Es wurde vorher geforschtDie Entdeckung des Elektrons durch Thompson im Jahr 1896, und nach diesem Ereignis, Dutzende von Jahren später, wurde die Theorie in einer viel moderneren und komplizierteren Form ergänzt, hat unsere Tage erreicht und wird in der Wissenschaft aktiv verwendet, um die Phänomene zu beschreiben, die während auftreten chemische Umwandlungen mit Komplexen.
Also, bevor wir mit der Beschreibung der Instabilitätskonstante fortfahren, wollen wir die Theorie verstehen, über die wir oben gesprochen haben.
Theorie komplexer Verbindungen
Werner formulierte in seiner ursprünglichen Fassung der Koordinationstheorie eine Reihe von Postulaten, die ihr zugrunde lagen:
- Ein Zentralion muss in jeder Koordinations-(Komplex-)Verbindung vorhanden sein. Dies ist in der Regel ein Atom eines d-Elements, seltener - einige Atome der p-Elemente und der s-Elemente, nur Li kann in dieser Eigenschaft wirken.
- Das Zentralion bildet zusammen mit seinen assoziierten Liganden (geladene oder neutrale Teilchen, wie zB Wasser oder Chloranion) die innere Sphäre der Komplexverbindung. Es verhält sich in Lösung wie ein großes Ion.
- Die äußere Sphäre besteht aus Ionen mit entgegengesetztem Vorzeichen zur Ladung der inneren Sphäre. Das heißt zum Beispiel für eine negativ geladene Kugel [CrCl6]3- kann das äußere Kugelion ein Metallion sein: Fe 3 +, Ni3+ usw.
Nun, wenn mit der Theorie alles klar ist, können wir zu den chemischen Eigenschaften komplexer Verbindungen und ihren Unterschieden zu gewöhnlichen Salzen übergehen.
Chemische Eigenschaften
Komplexe Verbindungen zerfallen in einer Lösung in Ionen bzw. in innere und äußere Sphären. Wir können sagen, dass sie sich wie starke Elektrolyte verh alten.
Außerdem kann die innere Sphäre auch in Ionen zerfallen, aber dazu wird ziemlich viel Energie benötigt.
Die äußere Sphäre in komplexen Verbindungen kann durch andere Ionen ersetzt werden. Wenn zum Beispiel ein Chlorion in der äußeren Sphäre vorhanden ist und auch ein Ion in der Lösung vorhanden ist, das zusammen mit der inneren Sphäre eine unlösliche Verbindung bildet, oder wenn sich in der Lösung ein Kation befindet, das ein ergibt unlösliche Verbindung mit Chlor, findet eine Substitutionsreaktion der äußeren Sphäre statt.
Und jetzt, bevor wir mit der Definition dessen fortfahren, was eine Instabilitätskonstante ist, lassen Sie uns über ein Phänomen sprechen, das direkt mit diesem Konzept zusammenhängt.
Elektrolytische Dissoziation
Du kennst dieses Wort wahrscheinlich aus der Schule. Lassen Sie uns dieses Konzept jedoch definieren. Dissoziation ist der Zerfall von gelösten Molekülen in Ionen in einem Lösungsmittelmedium. Dies liegt an der Bildung ausreichend starker Bindungen von Lösungsmittelmolekülen mit Ionen der gelösten Substanz. Zum Beispiel hat Wasser zwei entgegengesetzt geladene Enden, und einige Moleküle werden vom negativen Ende der Kationen und andere vom positiven Ende der Anionen angezogen. So entstehen Hydrate – von Wassermolekülen umgebene Ionen. Eigentlich ist dies die Essenz des ElektrolytenDissoziation.
Nun eigentlich zurück zum Hauptthema unseres Artikels. Was ist die Instabilitätskonstante komplexer Verbindungen? Alles ist ganz einfach, und im nächsten Abschnitt werden wir dieses Konzept im Detail und im Detail analysieren.
Instabilitätskonstante komplexer Verbindungen
Dieser Indikator ist eigentlich das direkte Gegenteil der Stabilitätskonstante von Komplexen. Fangen wir also damit an.
Wenn Sie von der Gleichgewichtskonstante einer Reaktion gehört haben, werden Sie das folgende Material leicht verstehen. Aber wenn nicht, werden wir jetzt kurz über diesen Indikator sprechen. Die Gleichgewichtskonstante ist definiert als das Verhältnis der Konzentration der Reaktionsprodukte potenziert mit ihren stöchiometrischen Koeffizienten zu den Ausgangsstoffen, wobei die Koeffizienten in der Reaktionsgleichung in gleicher Weise berücksichtigt werden. Sie zeigt an, in welche Richtung die Reaktion bei der einen oder anderen Konzentration von Ausgangsstoffen und Produkten überwiegend gehen wird.
Aber warum haben wir plötzlich angefangen, über die Gleichgewichtskonstante zu sprechen? Tatsächlich sind die Instabilitätskonstante und die Stabilitätskonstante jeweils die Gleichgewichtskonstanten der Reaktionen der Zerstörung und Bildung der inneren Sphäre des Komplexes. Die Verbindung zwischen ihnen wird sehr einfach bestimmt: Kn=1/Kst.
Um das Material besser zu verstehen, nehmen wir ein Beispiel. Nehmen wir das komplexe Anion [Ag(NO2)2]- und schreiben die Gleichung für seine Zerfallsreaktion:
[Ag(NO2)2]-=> Ag + + 2NO2-.
Die Instabilitätskonstante des komplexen Ions dieser Verbindung beträgt 1,310-3. Das heißt, es ist stabil genug, aber noch nicht so stabil, dass es als sehr stabil gelten könnte. Je größer die Stabilität des Komplexions im Lösungsmittelmedium ist, desto niedriger ist die Instabilitätskonstante. Seine Formel kann durch die Konzentrationen der Ausgangs- und Reaktionssubstanzen ausgedrückt werden:]2/[Ag(NO2) 2] -].
Nachdem wir uns nun mit dem Grundkonzept befasst haben, lohnt es sich, einige Daten zu verschiedenen Verbindungen anzugeben. Die Namen der Chemikalien stehen in der linken Sp alte und die Instabilitätskonstanten komplexer Verbindungen in der rechten Sp alte.
Tabelle
| Stoff | Instabilitätskonstante |
| [Ag(NO2)2]- | 1.310-3 |
| [Ag(NH3)2]+ | 6.8×10-8 |
| [Ag(CN)2]- | 1×10-21 |
| [CuCl4]2- | 210-4 |
Nähere Angaben zu allen bekannten Verbindungen sind in speziellen Tabellen in Nachschlagewerken enth alten. Auf jeden Fall wird Ihnen die Instabilitätskonstante komplexer Verbindungen, deren Tabelle für mehrere Verbindungen oben angegeben ist, ohne das Nachschlagewerk kaum weiterhelfen.
Schlussfolgerung
Nachdem wir herausgefunden haben, wie man die Instabilitätskonstante berechnet,nur eine Frage bleibt - wozu das alles nötig ist.
Der Hauptzweck dieser Größe ist es, die Stabilität eines komplexen Ions zu bestimmen. Das bedeutet, dass wir die Stabilität einer bestimmten Verbindung in einer Lösung vorhersagen können. Dies hilft sehr in allen Bereichen, die auf die eine oder andere Weise mit der Verwendung komplexer Substanzen verbunden sind. Viel Spaß beim Chemie lernen!
