Дәрістер. Жанама комплекстүзілу реакциясының гетерогенді тепе-теңдік жағда-йындағы тұнба ерігіштігіне әсері

Қиын еритін қосылыстар иондары көп сатылы комплекс түзілуге қатыса алады. Лиганд сандары әртүрлі комплекстер түзілуін суда тұнбаның ерігіштігін есептеу кезінде ескеру қажет.

Артық хлорид-иондары болғандағы күміс комплекс түзілу шартында және комплекс түзілу жоқ болған шартында күміс хлоридінің ерігіштігін есептейік.

Гетерогенді тепе-теңдік теңдеуін жазамыз:

AgCl Û Ag⁺ + Cl^-

^{тұнба қанық. еріт.}

Күміс иондарының көпсатылы комплекс түзілуді суреттеп көрсетеміз:

Ag⁺ + Cl^- = AgCl [AgCl] = β₁[Ag⁺][Cl^-] β₁ = 2,04·10³

AgCl + Cl^- = [AgCl₂]^- [AgCl₂]^- = β₁ β₂[Ag⁺][Cl^-]² β₂ =1,76·10⁵

[AgCl₂]^- +Cl^- =[AgCl₃]^2- [AgCl₃]^2- = β₁β₂β₃[Ag⁺][Cl^-]³ β₃ = 4·10⁶

[AgCl₃]^2- + Cl^- =[AgCl₄]^3- [AgCl₄]^3- = β₁β₂β₃β₄ [Ag⁺][Cl^-]⁴ β₄ = 1,2·10⁶

Онда күміс иондарының тепе-теңдік концентрациясы:

(42)

Басқа жағынан, күміс иондарының тепе-теңдік концентрациясы тұнба үстіндегі қаныққан ерітіндіде мынаған тең:

(43)

ЕК_AgCl=1,78·10^-10 болғанда және комплекс түзілу болатын хлорид-иондардың концентрациясында ерітіндідегі күміс иондарының құрамы 2,9М тең.

Күміс иондарының тепе-теңдік концентрация теңдеулерін қолданып, былай жазуға болады:

(44)

Осыдан, күміс хлоридінің ерігіштігі:

(45)

Комплекс түзілудің жанама реакциясы жоқ кездегі күміс хлоридінің ерігіштігін есептейміз:

Натрий хлоридінің 0,004 М концентрациясында ерітіндінің иондық күші мынаған тең:

Күміс иондары мен хлор-иондардың белсенділік коэффициентін есептейміз:

= -0,0362

f _± = 0,92

Күміс хлориді ерігіштігінің концентрациялық көбейтіндісінің мәнін анықтаймыз:

Комплекс түзілу жоқ болған жағдайдағы күміс хлоридінің ерігіштігін анықтаймыз:

Суда қиын еритін күміс хлориді катионының комплекс түзудің жанама реакциясы жүргенде тұздың еруі 8 есе көбейеді.

Мынадай жағдайлар мүмкін, қиын еритін электролиттің катионы комплекс түзілуге ұшырайды, ал оның анионы протондалады.

МеХ құрамды тұнба бар деп есептейік:

MeХ Û Ме²⁺ + Х^2-

^{тұнба қанық еріт.}

Тұнба катионы сәйкес құрамды комплекс түзе отырып анионмен әрекеттеседі:

Х^2- + 2А^2- Û [MeA₂]^2- + X^2-

(46)

Бұл теңдеуді металл ионының концентрациясына көбейтеміз және бөлеміз:

(47)

Тұнба үстіндегі қаныққан ерітіндідегі комплекс концентрациясын анықтаймыз:

МеА₂^2- Û МеА + А^2-

МеА Û Ме²⁺ + А^2-

Металл иондарының жалпы концентрациясы үшін материалдық баланс теңдеуін құрамыз:

(48)

Металл иондарының тепе-теңдік концентрациясын және [MeA] комплексінің концентрациясын анықтаймыз:

(49)

(50)

Бұдан:

(51)

(52)

(53)

Басқа жағынан, тұнба анионы протондалады:

Х^2- + Н₂О Û НХ + ОН^-

НХ + Н₂О Û Н₂Х + ОН^-

Қаныққан ерітіндіде тұнба аниондарының тепе-теңдік концентрациясын анықтаймыз:

(54)

(53) және (54) теңдеулерін (46) теңдеуіне қоямыз:

(47) теңдеуін ескереміз:

(55)

болады

Сонда:

(56)

Бұл теңдеуді қарапайымдауға болады. Егер А^2- күшті қышқылдың анионы болса, гидролизге түспесе және негізгі бір комплекс [MeA₂]^2- түзілсе, онда және мүшелерін ескермесе болады.

Сонда:

(57)