Vjerojatno svi koji su upoznati sa školskom kemijom, pa čak i malo bili zainteresirani za nju, znaju za postojanje složenih spojeva. To su vrlo zanimljivi spojevi sa širokom primjenom. Ako niste čuli za takav koncept, u nastavku ćemo vam sve objasniti. No, krenimo s poviješću otkrića ove prilično neobične i zanimljive vrste kemijskih spojeva.
Povijest
Složene soli bile su poznate i prije otkrića teorije i mehanizama koji im omogućuju postojanje. Ime su dobili po kemičaru koji je otkrio ovaj ili onaj spoj, a za njih nije bilo sustavnih naziva. I stoga je bilo nemoguće po formuli tvari razumjeti koja svojstva ima.
To se nastavilo sve do 1893., sve dok švicarski kemičar Alfred Werner nije predložio svoju teoriju, za koju je 20 godina kasnije dobio Nobelovu nagradu za kemiju. Zanimljivo je da je svoje studije provodio samo tumačeći različite kemijske reakcije u koje su ulazili određeni složeni spojevi. Istraživanja su rađena i prijeotkriće elektrona od strane Thompsona 1896. godine, a nakon ovog događaja, desecima godina kasnije, teorija je dopunjena, u znatno moderniziranijem i kompliciranijem obliku dospjela je u naše dane i aktivno se koristi u znanosti za opisivanje pojava koje se događaju tijekom kemijske transformacije koje uključuju komplekse.
Dakle, prije nego što pređemo na opis što je konstanta nestabilnosti, shvatimo teoriju o kojoj smo gore govorili.
Teorija složenih spojeva
Werner je u svojoj izvornoj verziji teorije koordinacije formulirao niz postulata koji su činili njegovu osnovu:
- Središnji ion mora biti prisutan u bilo kojem koordinacijskom (složenom) spoju. To je u pravilu atom d-elementa, rjeđe - neki atomi p-elemenata, a od s-elemenata samo Li može djelovati u tom svojstvu.
- Središnji ion, zajedno s pridruženim ligandima (nabijene ili neutralne čestice, poput vode ili aniona klora) tvori unutarnju sferu kompleksnog spoja. Ponaša se u otopini kao jedan veliki ion.
- Vanjska sfera sastoji se od iona suprotnog znaka od naboja unutarnje sfere. To jest, na primjer, za negativno nabijenu kuglu [CrCl6]3- ion vanjske sfere može biti ioni metala: Fe 3 +, Ni3+ itd.
Sada, ako je sve jasno s teorijom, možemo prijeći na kemijska svojstva složenih spojeva i njihove razlike od običnih soli.
Kemijska svojstva
U otopini se složeni spojevi razlažu na ione, odnosno na unutarnju i vanjsku sferu. Možemo reći da se ponašaju kao jaki elektroliti.
Osim toga, unutarnja sfera se također može raspasti na ione, ali da bi se to dogodilo potrebno je dosta energije.
Vanjska sfera u složenim spojevima može se zamijeniti drugim ionima. Na primjer, ako je u vanjskoj sferi postojao ion klora, a u otopini je također prisutan ion, koji će zajedno s unutarnjom sferom tvoriti netopivi spoj, ili ako se u otopini nalazi kation, koji će dati netopljivog spoja s klorom, doći će do reakcije zamjene vanjske sfere.
A sada, prije nego što pređemo na definiciju što je konstanta nestabilnosti, razgovarajmo o fenomenu koji je izravno povezan s ovim konceptom.
Elektrolitička disocijacija
Ovu riječ vjerojatno znate iz škole. Međutim, definirajmo ovaj koncept. Disocijacija je raspadanje molekula otopljene tvari na ione u mediju otapala. To je zbog stvaranja dovoljno jakih veza molekula otapala s ionima otopljene tvari. Na primjer, voda ima dva suprotno nabijena kraja, a neke molekule negativnim krajem privlače katione, a druge pozitivnim krajem aniona. Tako nastaju hidrati – ioni okruženi molekulama vode. Zapravo, ovo je bit elektrolizedisocijacija.
Sada se, zapravo, vratimo na glavnu temu našeg članka. Kolika je konstanta nestabilnosti složenih spojeva? Sve je prilično jednostavno, a u sljedećem ćemo odjeljku detaljno i detaljno analizirati ovaj koncept.
Konstanta nestabilnosti složenih spojeva
Ovaj pokazatelj je zapravo direktna suprotnost konstanti stabilnosti kompleksa. Stoga, počnimo s tim.
Ako ste čuli za konstantu ravnoteže reakcije, lako ćete razumjeti materijal u nastavku. Ali ako ne, sada ćemo ukratko govoriti o ovom pokazatelju. Konstanta ravnoteže definirana je kao omjer koncentracije produkta reakcije, podignute na stepen njihovih stehiometrijskih koeficijenata, prema početnim tvarima, pri čemu se na isti način uzimaju u obzir koeficijenti u reakcijskoj jednadžbi. Pokazuje u kojem smjeru će reakcija pretežno ići pri jednoj ili drugoj koncentraciji polaznih tvari i produkata.
Ali zašto smo odjednom počeli govoriti o konstanti ravnoteže? U stvari, konstanta nestabilnosti i konstanta stabilnosti su, u stvari, konstante ravnoteže, respektivno, reakcija razaranja i stvaranja unutarnje sfere kompleksa. Veza između njih utvrđuje se vrlo jednostavno: Kn=1/Kst.
Da bismo bolje razumjeli gradivo, uzmimo primjer. Uzmimo kompleksni anion [Ag(NO2)2]- i napišimo jednadžbu za njegova reakcija raspadanja:
[Ag(NO2)2]-=> Ag + + 2NO2-.
Konstanta nestabilnosti kompleksnog iona ovog spoja je 1,310-3. To znači da je dovoljno stabilan, ali ipak ne u tolikoj mjeri da bi se mogao smatrati vrlo stabilnim. Što je veća stabilnost kompleksnog iona u mediju otapala, to je niža konstanta nestabilnosti. Njegova se formula može izraziti u smislu koncentracija polaznih i reagirajućih tvari:]2/[Ag(NO2) 2] -].
Sada kada smo se pozabavili osnovnim konceptom, vrijedi dati neke podatke o raznim spojevima. Nazivi kemikalija upisani su u lijevom stupcu, a konstanta nestabilnosti složenih spojeva upisana je u desnom stupcu.
Stol
| Tvar | konstanta nestabilnosti |
| [Ag(NO2)2]- | 1.310-3 |
| [Ag(NH3)2]+ | 6,8×10-8 |
| [Ag(CN)2- | 1×10-21 |
| [CuCl4]2- | 210-4 |
Detaljniji podaci o svim poznatim spojevima dati su u posebnim tablicama u priručniku. U svakom slučaju, konstanta nestabilnosti složenih spojeva, čija je tablica za nekoliko spojeva data gore, vjerojatno vam neće biti od velike pomoći bez korištenja priručnika.
Zaključak
Nakon što smo shvatili kako izračunati konstantu nestabilnosti,ostaje samo jedno pitanje - zašto je sve ovo potrebno.
Glavna svrha ove količine je odrediti stabilnost kompleksnog iona. To znači da možemo predvidjeti stabilnost u otopini određenog spoja. To puno pomaže u svim područjima, na ovaj ili onaj način vezana uz korištenje složenih tvari. Sretno učenje kemije!
