Za obstoj kompleksnih spojin vedo verjetno vsi, ki so seznanjeni s šolsko kemijo in jih je celo malo zanimala. To so zelo zanimive spojine s široko uporabo. Če še niste slišali za takšen koncept, vam bomo spodaj vse razložili. Toda začnimo z zgodovino odkritja te precej nenavadne in zanimive vrste kemičnih spojin.
Zgodovina
Kompleksne soli so bile znane že pred odkritjem teorije in mehanizmov, ki jim omogočajo obstoj. Ime so dobili po kemiku, ki je odkril to ali ono spojino, sistematičnih imen zanje pa ni bilo. In zato po formuli snovi ni bilo mogoče razumeti, kakšne lastnosti ima.
To se je nadaljevalo do leta 1893, dokler švicarski kemik Alfred Werner ni predlagal svoje teorije, za katero je 20 let pozneje prejel Nobelovo nagrado za kemijo. Zanimivo je, da je svoje študije izvajal le z interpretacijo različnih kemičnih reakcij, v katere so vstopale določene kompleksne spojine. Raziskave so bile opravljene že prejodkritje elektrona s strani Thompsona leta 1896 in po tem dogodku, več deset let pozneje, je bila teorija dopolnjena, v veliko bolj posodobljeni in zapleteni obliki je prišla do naših dni in se v znanosti aktivno uporablja za opis pojavov, ki se pojavljajo med kemične transformacije, ki vključujejo komplekse.
Torej, preden nadaljujemo z opisom konstante nestabilnosti, razumemo teorijo, o kateri smo govorili zgoraj.
Teorija kompleksnih spojin
Werner je v svoji izvirni različici teorije koordinacije oblikoval številne postulate, ki so tvorili njeno osnovo:
- Osrednji ion mora biti prisoten v kateri koli koordinacijski (kompleksni) spojini. To je praviloma atom d-elementa, redkeje - nekateri atomi p-elementov, od s-elementov pa lahko v tej vlogi deluje le Li.
- Osrednji ion skupaj s pripadajočimi ligandi (nabitimi ali nevtralnimi delci, kot sta voda ali klor anion) tvori notranjo sfero kompleksne spojine. V raztopini se obnaša kot en velik ion.
- Zunanja krogla je sestavljena iz ionov, ki so po predznaku nasprotni naboju notranje krogle. To je, na primer, za negativno nabito kroglo [CrCl6]3- je lahko ion zunanje sfere kovinski ioni: Fe 3 +, Ni3+ itd.
Zdaj, če je s teorijo vse jasno, lahko preidemo na kemijske lastnosti kompleksnih spojin in njihove razlike od navadnih soli.
Kemijske lastnosti
V raztopini se kompleksne spojine razgradijo na ione oziroma na notranjo in zunanjo sfero. Lahko rečemo, da se obnašajo kot močni elektroliti.
Poleg tega lahko notranja krogla razpade na ione, vendar je za to potrebno precej energije.
Zunanjo kroglo v kompleksnih spojinah lahko nadomestimo z drugimi ioni. Na primer, če je bil v zunanji krogli klorov ion in je v raztopini prisoten tudi ion, ki bo skupaj z notranjo kroglo tvoril netopno spojino, ali če je v raztopini kation, ki bo dal netopna spojina s klorom, bo prišlo do reakcije zamenjave zunanje krogle.
In zdaj, preden nadaljujemo z definicijo, kaj je konstanta nestabilnosti, se pogovorimo o pojavu, ki je neposredno povezan s tem konceptom.
Elektrolitična disociacija
To besedo verjetno poznate iz šole. Vendar pa definirajmo ta koncept. Disociacija je razpad molekul topljenca na ione v topilnem mediju. To je posledica tvorbe dovolj močnih vezi molekul topila z ioni raztopljene snovi. Voda ima na primer dva nasprotno nabita konca in nekatere molekule privlači negativni konec k kationom, druge pa pozitiven konec k anionom. Tako nastanejo hidrati – ioni, obdani z molekulami vode. Pravzaprav je to bistvo elektrolizedisociacija.
Zdaj se pravzaprav vrnimo k glavni temi našega članka. Kakšna je konstanta nestabilnosti kompleksnih spojin? Vse je precej preprosto, v naslednjem razdelku pa bomo ta koncept podrobno in podrobno analizirali.
Konstanta nestabilnosti kompleksnih spojin
Ta indikator je pravzaprav neposredno nasprotje konstanti stabilnosti kompleksov. Zato začnimo s tem.
Če ste slišali za ravnotežno konstanto reakcije, boste z lahkoto razumeli spodnje gradivo. Če pa ne, bomo zdaj na kratko govorili o tem kazalcu. Ravnotežna konstanta je opredeljena kot razmerje koncentracije reakcijskih produktov, povišane na moč njihovih stehiometričnih koeficientov, do začetnih snovi, pri katerih se koeficienti v reakcijski enačbi upoštevajo na enak način. Kaže, v katero smer bo šla reakcija pretežno pri eni ali drugi koncentraciji izhodnih snovi in produktov.
Toda zakaj smo nenadoma začeli govoriti o ravnotežni konstanti? V resnici sta konstanta nestabilnosti in konstanta stabilnosti v resnici ravnotežni konstanti reakcij uničenja in nastanka notranje sfere kompleksa. Povezava med njima je določena zelo preprosto: Kn=1/Kst.
Za boljše razumevanje gradiva vzemimo primer. Vzemimo kompleksni anion [Ag(NO2)2]- in napišemo enačbo za njegova reakcija razpada:
[Ag(NO2)2]-=> Ag + + 2NO2-.
Konstanta nestabilnosti kompleksnega iona te spojine je 1,310-3. To pomeni, da je dovolj stabilen, vendar še vedno ne v tolikšni meri, da bi ga lahko smatrali za zelo stabilnega. Večja kot je stabilnost kompleksnega iona v topilnem mediju, nižja je konstanta nestabilnosti. Njegovo formulo je mogoče izraziti v smislu koncentracij izhodnih in reakcijskih snovi:]2/[Ag(NO2) 2 -].
Zdaj, ko smo obravnavali osnovni koncept, je vredno podati nekaj podatkov o različnih spojinah. V levem stolpcu so zapisana imena kemikalij, v desnem pa konstanta nestabilnosti kompleksnih spojin.
Tabela
| Snov | 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 |
Natančnejši podatki o vseh znanih spojinah so podani v posebnih tabelah v referenčnih knjigah. V vsakem primeru vam konstanta nestabilnosti kompleksnih spojin, katere tabela za več spojin je navedena zgoraj, vam verjetno ne bo v veliko pomoč brez uporabe referenčne knjige.
Sklep
Ko smo ugotovili, kako izračunati konstanto nestabilnosti,ostaja samo eno vprašanje - zakaj je vse to potrebno.
Glavni namen te količine je določiti stabilnost kompleksnega iona. To pomeni, da lahko napovemo stabilnost v raztopini določene spojine. To zelo pomaga na vseh področjih, tako ali drugače povezanih z uporabo kompleksnih substanc. Srečno učenje kemije!
