Комплекс түзу реакцияларының тепе теңдік константалары
Комплекс түзу реакцияларының тепе теңдік константалары

#1 слайд
Комплекс түзу
реакцияларының
тепе теңдік
константалары
1 слайд
Комплекс түзу реакцияларының тепе теңдік константалары
#2 слайд
Комплекстік қосылыстар орталық ионнан (атом) М және онымен байланысқан
лигандтардан L тұрады. Орталық ионды комплекстүзгіш деп атайды. Комплекстүзгішпен
байланысқан лигандтар зарядталған не бейтарап бейорганикалық, не органикалық
бөлшектер болуы мүмкін. Комплекстүзгіш лигандтармен бірге қосылыстың ішкі
координациялық сферасын (өрісін) құрайды.
lorem ipsum dolor sit amet
elit consectetur adipiscing
2 слайд
Комплекстік қосылыстар орталық ионнан (атом) М және онымен байланысқан лигандтардан L тұрады. Орталық ионды комплекстүзгіш деп атайды. Комплекстүзгішпен байланысқан лигандтар зарядталған не бейтарап бейорганикалық, не органикалық бөлшектер болуы мүмкін. Комплекстүзгіш лигандтармен бірге қосылыстың ішкі координациялық сферасын (өрісін) құрайды. lorem ipsum dolor sit amet elit consectetur adipiscing
#3 слайд
Егер комплекстік қосылыс зарядталған
ион түрінде жүрсе, оның сыртқы
координациялық сферасы пайда болады.
Бұл электростатикалық күшпен
байланысқан теріс не оң зарядталған
иондар. Мысалы:
K
4 [Fe(CN)
6 ]↔ 4K +
+[Fe(CN
6 )] 4-
[Ag(NH
3 )
2 ]Cl ↔ [Ag(NH
3 )
2 ] +
+Cl -
3 слайд
Егер комплекстік қосылыс зарядталған ион түрінде жүрсе, оның сыртқы координациялық сферасы пайда болады. Бұл электростатикалық күшпен байланысқан теріс не оң зарядталған иондар. Мысалы: K 4 [Fe(CN) 6 ]↔ 4K + +[Fe(CN 6 )] 4- [Ag(NH 3 ) 2 ]Cl ↔ [Ag(NH 3 ) 2 ] + +Cl -
#4 слайд
Комплекстік
қосылыстардың
бірқатар бағалы
қасиеттері бар:
Комплекстің құрамына кіретін комплекстүзгіш пен
лигандтар ертіндіде бос түрінде жүрмейді. Ішкі
координациялық сфераға кірген қарапайым бөлшектердің
қасиеті өзгереді.
Комплекстік қосылыстардың көпшілігінің өзіне тән бояуы
болады.
Көптеген комплекс түзу реакциясы толық, аяғына дейін
жүреді.
Комплекс түзу реакциялары таңдамалы жүреді .
4 слайд
Комплекстік қосылыстардың бірқатар бағалы қасиеттері бар: Комплекстің құрамына кіретін комплекстүзгіш пен лигандтар ертіндіде бос түрінде жүрмейді. Ішкі координациялық сфераға кірген қарапайым бөлшектердің қасиеті өзгереді. Комплекстік қосылыстардың көпшілігінің өзіне тән бояуы болады. Көптеген комплекс түзу реакциясы толық, аяғына дейін жүреді. Комплекс түзу реакциялары таңдамалы жүреді .
#5 слайд
Судағы ертіндіде металл иондары гидратталған, яғни
аквакомплекс түрінде жүреді М(Н
2 О) n+
. Ертіндіге
комплекс түзетін лигандтарды қосқанда ішкі
координациялы сферадан су молекулалары
ығыстырылып, олар лигандтармен алмасады:
М(Н
2 О)
m + nL ↔ ML
n + m Н
2 О (1.1)
Реакцияның жазылуын қарапайымдату үшін
аквакомплекстердің түзілу және бұзылу процестерін
еске алмай, комплекстүзу реакциясы тікелей
комплекстүзгіш пен лигандтың арасында жүреді деп
қарастыруға болады:
M +nL ↔ ML
n ( 1 .2)
5 слайд
Судағы ертіндіде металл иондары гидратталған, яғни аквакомплекс түрінде жүреді М(Н 2 О) n+ . Ертіндіге комплекс түзетін лигандтарды қосқанда ішкі координациялы сферадан су молекулалары ығыстырылып, олар лигандтармен алмасады: М(Н 2 О) m + nL ↔ ML n + m Н 2 О (1.1) Реакцияның жазылуын қарапайымдату үшін аквакомплекстердің түзілу және бұзылу процестерін еске алмай, комплекстүзу реакциясы тікелей комплекстүзгіш пен лигандтың арасында жүреді деп қарастыруға болады: M +nL ↔ ML n ( 1 .2)
#6 слайд
(1.2) реакциясының тепе-теңдік константасы
қаншалықты келтірілген реакция аяғына
дейін жүретінін көрсетеді, ол комплекстің
тұрақтылық константасы ( β) деп аталады:
β
n = a
MLn / a
M ∙a
L n
( 1 .3) ML
n комплексінің түзілуі сатылай жүреді:
M + L ↔ ML
1
ML
1 + L ↔ ML
2
ML
2 + L ↔ ML
3... ( 1 .4)
ML
n-1 + L ↔ ML
n
6 слайд
(1.2) реакциясының тепе-теңдік константасы қаншалықты келтірілген реакция аяғына дейін жүретінін көрсетеді, ол комплекстің тұрақтылық константасы ( β) деп аталады: β n = a MLn / a M ∙a L n ( 1 .3) ML n комплексінің түзілуі сатылай жүреді: M + L ↔ ML 1 ML 1 + L ↔ ML 2 ML 2 + L ↔ ML 3... ( 1 .4) ML n-1 + L ↔ ML n
#7 слайд
Әр сатыға сәйкес өзінің сатылай тепе-
теңдік константасы болады:
β1 = / aM∙aL
β2 = / ∙ aL ( 1 .5)
β3 = / ∙ aL.......
β n = / ∙aL
β1, β2,........ β n- сатылай тұрақтылық
константалары. Келтірілген комплекстүзу
реакцияларын басқаша толық реакция
түрінде жазуға болады:
M + L ↔ ML
1 β
1 = a
ML / a
M ∙a
L
M
+ 2L ↔ ML
2 β
1,2 = β
1 ∙β
2 = / a
M ∙a
L 2
M
+ 3L ↔ ML
3... β
1,3 =β
1 ∙β
2 ∙β
3 = / a
M ∙a
L 3
.....
(7.6)
M+ nL ↔ ML
n β
1, n = β
1 ∙β
2 ∙β
3 … β
n = / a
M ∙a
L n
(7.3-7.6) теңдіктерінде келтірілген
тұрақтылық константалары
компоненттердің активтіктерімен
белгіленетіндіктен олар
термодинамикалық тұрақтылық
константалары болады. Ал
концентрациялық тұрақтылық
константалары ерітіндінің иондық
күшіне байланысты .
7 слайд
Әр сатыға сәйкес өзінің сатылай тепе- теңдік константасы болады: β1 = / aM∙aL β2 = / ∙ aL ( 1 .5) β3 = / ∙ aL....... β n = / ∙aL β1, β2,........ β n- сатылай тұрақтылық константалары. Келтірілген комплекстүзу реакцияларын басқаша толық реакция түрінде жазуға болады: M + L ↔ ML 1 β 1 = a ML / a M ∙a L M + 2L ↔ ML 2 β 1,2 = β 1 ∙β 2 = / a M ∙a L 2 M + 3L ↔ ML 3... β 1,3 =β 1 ∙β 2 ∙β 3 = / a M ∙a L 3 ..... (7.6) M+ nL ↔ ML n β 1, n = β 1 ∙β 2 ∙β 3 … β n = / a M ∙a L n (7.3-7.6) теңдіктерінде келтірілген тұрақтылық константалары компоненттердің активтіктерімен белгіленетіндіктен олар термодинамикалық тұрақтылық константалары болады. Ал концентрациялық тұрақтылық константалары ерітіндінің иондық күшіне байланысты .
#8 слайд
Комплекстүзу тепе-теңдігін сипаттау үшін комплексті
қосылыстың қаншалықты толық түзілгенін көрсететін функция
F(L) ( комплекстену функциясы) пайдаланылады. F(L) – металл
иондарының жалпы концентрациясы См мен оның комплекс
түз¬беген бөлігінің тепе-теңдік концентрациясының қатынасы
([М]):
F(L) = СМ / [M]
СМ=[M]+ [ML]+ [ML2]+….. [MLn];
Комплексті иондардың тепе-теңдік концентрацияларын олардың
сатылай тұрақтылық константаларын пайдаланып табуға
болады, онда:
СМ=[ M]+ β1∙[ M]∙[L]+ β1,2[ M]∙[L]2+… β1, n[M]∙[L]n=
=M(1+ β1∙[ L]+ β1,2∙[ L]2+… β1, n ∙[L]n);
amet consectetur
adipiscing elit sed do amet consectetur
adipiscing elit sed do
8 слайд
Комплекстүзу тепе-теңдігін сипаттау үшін комплексті қосылыстың қаншалықты толық түзілгенін көрсететін функция F(L) ( комплекстену функциясы) пайдаланылады. F(L) – металл иондарының жалпы концентрациясы См мен оның комплекс түз¬беген бөлігінің тепе-теңдік концентрациясының қатынасы ([М]): F(L) = СМ / [M] СМ=[M]+ [ML]+ [ML2]+….. [MLn]; Комплексті иондардың тепе-теңдік концентрацияларын олардың сатылай тұрақтылық константаларын пайдаланып табуға болады, онда: СМ=[ M]+ β1∙[ M]∙[L]+ β1,2[ M]∙[L]2+… β1, n[M]∙[L]n= =M(1+ β1∙[ L]+ β1,2∙[ L]2+… β1, n ∙[L]n); amet consectetur adipiscing elit sed do amet consectetur adipiscing elit sed do
#9 слайд
N – максималды координациялық сан. Функция F(L) кез-келген комплексті бөлшектердің мольдік
үлесін табуға пайдаланылады:
α
MLn = β
n ∙ [L] n
/ F(L)
Мольдік үлестердің қоспасы бірге тең. Мысалы, Ag +
+NH
3 ↔Ag(NH
3 ) +
:
Ag +
+2NH
3 ↔[Ag(NH
3 )
2 ] +
C
Ag+ =[Ag +
]+[Ag(NH
3 ) +
]+[Ag(NH
3 )
2 +
]=[Ag +
]+ β
1 ∙[ Ag +
]∙[NH
3 ]+ β
1,2 ∙[ Ag +
]∙[NH
3 ] 2
= [Ag +
] (1+
β
1 ∙[ NH
3 ]+ β
1,2 ∙[ NH
3 ] 2
)
Құрамында 0,01М Ag +
және 1М NH
3 бар ерітіндідегі комплекстік бөлшектердің тепе-теңдік
концентрациясын есептейік. Есепті жеңілдету үшін ерітіндіде лигандтың көп артық мөлшері
жүргенде бос лигандтың тепе-теңдік концентрациясын оның алғашқы концентрациясына тең деп
алады. Сондықтан [ NH
3 ]= C
NH3 =1M.
9 слайд
N – максималды координациялық сан. Функция F(L) кез-келген комплексті бөлшектердің мольдік үлесін табуға пайдаланылады: α MLn = β n ∙ [L] n / F(L) Мольдік үлестердің қоспасы бірге тең. Мысалы, Ag + +NH 3 ↔Ag(NH 3 ) + : Ag + +2NH 3 ↔[Ag(NH 3 ) 2 ] + C Ag+ =[Ag + ]+[Ag(NH 3 ) + ]+[Ag(NH 3 ) 2 + ]=[Ag + ]+ β 1 ∙[ Ag + ]∙[NH 3 ]+ β 1,2 ∙[ Ag + ]∙[NH 3 ] 2 = [Ag + ] (1+ β 1 ∙[ NH 3 ]+ β 1,2 ∙[ NH 3 ] 2 ) Құрамында 0,01М Ag + және 1М NH 3 бар ерітіндідегі комплекстік бөлшектердің тепе-теңдік концентрациясын есептейік. Есепті жеңілдету үшін ерітіндіде лигандтың көп артық мөлшері жүргенде бос лигандтың тепе-теңдік концентрациясын оның алғашқы концентрациясына тең деп алады. Сондықтан [ NH 3 ]= C NH3 =1M.
#10 слайд
Енді комплекстік бөлшектердің тепе-теңдік
концентра¬циясын (моль/л) табуға болады. Теңдіктерінен:
[ Ag(NH3)+] = CAg+ ∙ α ([ Ag(NH3)]+)=0,01∙6∙10-
4=6∙10-6 моль/л
[ Ag(NH3)2+] = CAg+ ∙ α ([ Ag(NH3)2]+)=0,01∙1,0=10-2
моль/л
Ерітіндіде тек [ Ag(NH3)2]+ бөлшектері жүреді десе де
болады, себебі оның концентрациясы [ Ag(NH3)]+
бөлшектерінің концентрациясынан мың еседей артық.
Комплекстүзу процесін графикалық жолмен бейнелеу үшін
жеке комплекстердің мольдік үлесінің лигандтың
концентрациясына тәуелділігін қарастырады: α MLn – lg [L],
не α MLn - pL(pL=-lg[L]). Ол үшін теңдіктері бойынша
лиганд концентрация¬сының өзгеруіне байланысты әр
комплекстің мольдік үлесін есептейді.
1.1 суретте сынаптың (ІІ) хлоридті комплекстерінің таралу, не
тепе-теңдік диаграммасы келтірілген. Ерітіндідегі сынаптың
хлоридті комплекстері HgCl+, HgCl2, HgCl3-, HgCl42-,
олардың тұрақтылық константалары β( HgCl+)=5,5∙106;
β( HgCl2)=1,6∙101; β( HgCl3-) = 1,2∙1014; β( HgCl42-) =
1,2∙1015.
10 слайд
Енді комплекстік бөлшектердің тепе-теңдік концентра¬циясын (моль/л) табуға болады. Теңдіктерінен: [ Ag(NH3)+] = CAg+ ∙ α ([ Ag(NH3)]+)=0,01∙6∙10- 4=6∙10-6 моль/л [ Ag(NH3)2+] = CAg+ ∙ α ([ Ag(NH3)2]+)=0,01∙1,0=10-2 моль/л Ерітіндіде тек [ Ag(NH3)2]+ бөлшектері жүреді десе де болады, себебі оның концентрациясы [ Ag(NH3)]+ бөлшектерінің концентрациясынан мың еседей артық. Комплекстүзу процесін графикалық жолмен бейнелеу үшін жеке комплекстердің мольдік үлесінің лигандтың концентрациясына тәуелділігін қарастырады: α MLn – lg [L], не α MLn - pL(pL=-lg[L]). Ол үшін теңдіктері бойынша лиганд концентрация¬сының өзгеруіне байланысты әр комплекстің мольдік үлесін есептейді. 1.1 суретте сынаптың (ІІ) хлоридті комплекстерінің таралу, не тепе-теңдік диаграммасы келтірілген. Ерітіндідегі сынаптың хлоридті комплекстері HgCl+, HgCl2, HgCl3-, HgCl42-, олардың тұрақтылық константалары β( HgCl+)=5,5∙106; β( HgCl2)=1,6∙101; β( HgCl3-) = 1,2∙1014; β( HgCl42-) = 1,2∙1015.
#11 слайд
Назар
аударғандарың
ызға рахмет
11 слайд
Назар аударғандарың ызға рахмет
шағым қалдыра аласыз













