Выражение константы нестойкости комплексного иона
Обновлено: 20.11.2024
Теперь, разобравшись в строении комплексных соединений и научившись их называть, давайте разберемся в процессах диссоциации таких веществ.
Комплексы, у которых есть внешняя сфера, ведут себя в растворе как сильные электролиты. Данный процесс называется первичной диссоциацией.
Комплексы, у которых внешняя сфера отсутствует являются комплексными неэлектролитами.
Комплексные ионы, а также комплексные неэлектролиты также в растворе диссоциируют, но уже как очень слабые электролиты, то есть лишь в незначительной степени происходит данный процесс.
Данный процесс называется вторичной диссоциацией.
В этом случае процесс диссоциации характеризуется постоянной величиной, называемой константой нестойкости.
Разберем это на примерах.
Решение.
Решение всегда начинаем с названия того вещества, которое описываем.
[Ag(NH3)2]OH - гидроксид диамминсеребра
Так как в данном соединении есть ионы внешней сферы, то протекает процесс первичной диссоциации, все соединение полностью диссоциирует как сильный электролит на гидроксид-ионы и ионы диамминсеребра:
[Ag(NH3)2]OH = [Ag(NH3)2] + + OH -
Далее начинается процесс вторичной диссоциации комплексного иона. Данный процесс всегда (в любых комплексных ионах и комплексных неэлектролитах) протекает ступенчато. Число ступеней равно числу лигандов. На каждой ступени происходит "отрыв" только 1-го лиганда.
Диссоциация иона диамминсеребра протекает в 2 ступени:
1-я ступень:
[Ag(NH3)2] + = [Ag(NH3)] + + NH3
Запишем выражение константы равновесия для записанного процесса:
Кр = [NH3]*[[Ag(NH3)] + ] / [[Ag(NH3)2] + ]
В квадратных скобках стоят выражения равновесных концентраций.
Количество диссоциированных ионов диамминсеребра постоянно при данной температуре, и не зависит от концентрации растворенного вещества.
Записанное нами выражение константы равновесия называется константой нестойкости комплексного иона по первой ступени.
Кн1 = [NH3]*[[Ag(NH3)] + ] / [[Ag(NH3)2] + ]
2-я ступень:
[Ag(NH3)] + = Ag + + NH3
Запишем выражение константы равновесия для записанного процесса:
Кр = [NH3]*[[Ag + ] / [[Ag(NH3)] + ]
Записанное нами выражение константы равновесия называется константой нестойкости комплексного иона по второй ступени.
Кн2 = [NH3]*[[Ag + ] / [[Ag(NH3)] + ]
Теперь запишем суммарное уравнение диссоциации комплексного иона:
[Ag(NH3)2] + = Ag + + 2NH3
Запишем выражение константы нестойкости для него:
Кн = [Ag + ]*[NH3]2 / [[Ag(NH3)2] + ]
Математически нетрудно увидеть и рассчитать, что Кн = Кн1*Кн2
В справочниках выражение общей константы нестойкости иногда обозначается перечислением ступеней в показателе. Для данной константы оно запишется как Кн1,2
В решении задач часто используется понятие константы устойчивости. Это величина, обратная константе нестойкости:
β = 1/Кн.
Рассмотрим остальные комплексы.
Na2[Be(OH)4] - тетрагидроксобериллат натрия.
Так как в данном соединении есть ионы внешней сферы, то протекает процесс первичной диссоциации, все соединение полностью диссоциирует как сильный электролит на ионы натрия и тетрагидроксобериллат-ионы:
Na2[Be(OH)4] = 2Na + + [Be(OH)4] 2-
Далее начинается процесс вторичной диссоциации комплексного иона.
1-я ступень:
[Be(OH)4] 2- = [Be(OH)3] - + OH -
Обратите внимание на расстановку зарядов остатка иона!
начальный комплексный ион имел заряд 2-, "оторвалась" 1 гидроксильная группа, имеющая заряд 1-, остаточный заряд иона равен:
(2-) - (1-) = (1-).
Константа нестойкости по первой ступени запишется:
Кн1 = [OH - ]*[[Be(OH)3] - ] / [[Be(OH)4] 2- ]
2-я ступень:
[Be(OH)3] - = [Be(OH)2] 0 + OH -
Константа нестойкости по второй ступени запишется:
Кн2 = [OH - ]*[[Be(OH)2] 0 ] / [[Be(OH)3] - ]
3-я ступень:
[Be(OH)2] 0 = [Be(OH)] + + OH -
Константа нестойкости по третьей ступени запишется:
Кн3 = [OH - ]*[[Be(OH)] + ] / [[Be(OH)2] 0 ]
4-я ступень:
[Be(OH)] + = Be 2+ + OH -
Константа нестойкости по четвертой ступени запишется:
Кн4 = [OH - ]*[Be 2+ ] / [[Be(OH)] + ]
Суммарная диссоциация комплексного иона:
[Be(OH)4] 2- = Be 2+ + 4OH -
Общая константа нестойкости запишется:
Кн = Кн1,2,3,4 = [OH - ] 4 *[Be 2+ ] / [[Be(OH)4] 2- ]
[Pt(H2О)2Cl2] - дихлородиакваплатина (II)
Первичная диссоциация: Так как данное соединение является нейтральным комплексом, то первичная диссоциация отсутствует, а само вещество является комплексным неэлектролитом.
Читайте также: