Комплексообразование

Компоненты природных вод могут реагировать друг с другом, образуя комплексные формы. Определение комплексных форм (комплексов), используемое в гидрохимии, отличается от общепринятого. В гидрохимии под комплексными формами понимают растворенные частицы, которые способны к обратимому гетеролитическому распаду (то есть распаду, при котором одна из частиц, именуемая лигандом, уходит с неподеленной электронной парой, а другая — с пустой орбиталью).

В качестве центрального атома, как правило, выступают ионы металла, в качестве лиганда — гумусовые кислоты, ОН^–, реже — Сl­^–, SO₄^2–, S^2-. Например, ион Hg²⁺, в зависимости от концентрации хлоридов, образует ряд комплексных форм:

Нg²⁺ + 2Сl^– ó HgCl₂;

НgС1₂ + Сl^– ó HgCl^3–;

HgCl^3– + Cl^– ó HgCl^4–.

Если ион металла может образовывать комплексные формы с несколькими лигандами, то его распределение между формами зависит от устойчивости образующихся комплексов и концентрации лигандов. В случае ртути имеет место конкуренция между хлорид – и гидроксид – ионами:

HgCl₂ + 20H^– ó Hg(OH)₂ + 2Сl^–.

Распределение атома металла между комплексными формами в зависимости от концентрации лигандов можно рассчитать (в данном пособии мы это рассматривать не будем). Если на соответствующую диаграмму нанести значения концентрации для реального водоема, то можно предсказать преобладающую форму металла в этом водоеме.

Подчиненные компоненты природных вод

Подчиненные компоненты – это компоненты, распределение которых по химическим формам определяется главными компонентами и интегральными характеристиками природной воды. Как правило, концентрация подчиненных компонентов должна быть ниже, чем концентрация главных (иначе главные и подчиненные компоненты могут поме­няться ролями). Исключение составляют главные компоненты, концент­рация которых в воде невелика, но поддерживается постоянной за счет обмена с атмосферой или донными отложениями — их концентрация может быть ниже концентрации некоторых подчиненных компонентов. Некоторые компоненты (в первую очередь, железо) в зависимости от условий могут оказываться как главными, так и подчиненными.