Waarschijnlijk weet iedereen die bekend is met scheikunde op school en er zelfs maar een beetje in geïnteresseerd was, van het bestaan van complexe verbindingen. Dit zijn zeer interessante verbindingen met brede toepassingen. Als u nog nooit van een dergelijk concept heeft gehoord, zullen we u hieronder alles uitleggen. Maar laten we beginnen met de geschiedenis van de ontdekking van dit nogal ongebruikelijke en interessante type chemische verbindingen.
Geschiedenis
Complexe zouten waren al bekend vóór de ontdekking van de theorie en mechanismen waardoor ze konden bestaan. Ze zijn genoemd naar de scheikundige die deze of gene stof heeft ontdekt, en er waren geen systematische namen voor. En daarom was het onmogelijk om door de formule van een stof te begrijpen welke eigenschappen het heeft.
Dit ging zo door tot 1893, totdat de Zwitserse chemicus Alfred Werner zijn theorie voorstelde, waarvoor hij 20 jaar later de Nobelprijs voor scheikunde ontving. Het is interessant dat hij zijn studies alleen uitvoerde door verschillende chemische reacties te interpreteren waarin bepaalde complexe verbindingen binnenkwamen. Er is al eerder onderzoek gedaande ontdekking van het elektron door Thompson in 1896, en na deze gebeurtenis, tientallen jaren later, werd de theorie aangevuld, in een veel meer gemoderniseerde en gecompliceerde vorm, heeft onze dagen bereikt en wordt actief gebruikt in de wetenschap om de verschijnselen te beschrijven die optreden tijdens chemische transformaties waarbij complexen betrokken zijn.
Dus, voordat we verder gaan met de beschrijving van wat de instabiliteitsconstante is, laten we eerst de theorie begrijpen waar we het hierboven over hadden.
Theorie van complexe verbindingen
Werner formuleerde in zijn originele versie van de coördinatietheorie een aantal postulaten die de basis vormden:
- Een centraal ion moet aanwezig zijn in elke coördinatie (complexe) verbinding. Dit is in de regel een atoom van een d-element, minder vaak - sommige atomen van p-elementen, en van de s-elementen, alleen Li kan in deze hoedanigheid optreden.
- Het centrale ion vormt samen met de bijbehorende liganden (geladen of neutrale deeltjes, zoals water of chlooranion) de binnenste bol van de complexe verbinding. Het gedraagt zich in oplossing als één groot ion.
- De buitenste bol bestaat uit ionen die tegengesteld zijn aan de lading van de binnenste bol. Dat wil zeggen, voor een negatief geladen bol [CrCl6]3- kan het buitenste bolion metaalionen zijn: Fe 3 +, Ni3+ enz.
Als alles duidelijk is met de theorie, kunnen we verder gaan met de chemische eigenschappen van complexe verbindingen en hun verschillen met gewone zouten.
Chemische eigenschappen
In een oplossing vallen complexe verbindingen uiteen in ionen, of liever in binnen- en buitensferen. We kunnen zeggen dat ze zich gedragen als sterke elektrolyten.
Bovendien kan de binnenste bol ook in ionen vervallen, maar om dit te laten gebeuren, is er nogal wat energie nodig.
De buitenste bol in complexe verbindingen kan worden vervangen door andere ionen. Als er bijvoorbeeld een chloorion in de buitenste bol was en er is ook een ion in de oplossing, die samen met de binnenste bol een onoplosbare verbinding zal vormen, of als er een kation in de oplossing zit, wat een onoplosbare verbinding met chloor, zal een substitutiereactie van de buitenste bol optreden.
En nu, voordat we verder gaan met de definitie van wat een instabiliteitsconstante is, laten we het hebben over een fenomeen dat direct gerelateerd is aan dit concept.
Elektrolytische dissociatie
Je kent dit woord vast wel van school. Laten we dit concept echter definiëren. Dissociatie is de desintegratie van opgeloste moleculen in ionen in een oplosmiddel. Dit komt door de vorming van voldoende sterke bindingen van oplosmiddelmoleculen met ionen van de opgeloste stof. Water heeft bijvoorbeeld twee tegengesteld geladen uiteinden, en sommige moleculen worden aangetrokken door het negatieve uiteinde naar de kationen en andere door het positieve uiteinde naar de anionen. Dit is hoe hydraten worden gevormd - ionen omgeven door watermoleculen. Eigenlijk is dit de essentie van de elektrolytdissociatie.
Nu, eigenlijk, terug naar het hoofdonderwerp van ons artikel. Wat is de instabiliteitsconstante van complexe verbindingen? Alles is vrij eenvoudig en in de volgende sectie zullen we dit concept in detail en in detail analyseren.
Instabiliteitsconstante van complexe verbindingen
Deze indicator is eigenlijk het tegenovergestelde van de stabiliteitsconstante van complexen. Laten we er daarom mee beginnen.
Als je hebt gehoord over de evenwichtsconstante van een reactie, zul je het onderstaande materiaal gemakkelijk begrijpen. Maar zo niet, dan zullen we het nu kort hebben over deze indicator. De evenwichtsconstante wordt gedefinieerd als de verhouding van de concentratie van de reactieproducten, verheven tot de macht van hun stoichiometrische coëfficiënten, tot de initiële stoffen, waarbij op dezelfde manier rekening wordt gehouden met de coëfficiënten in de reactievergelijking. Het laat zien in welke richting de reactie voornamelijk zal gaan bij een of andere concentratie van uitgangsstoffen en producten.
Maar waarom begonnen we opeens te praten over de evenwichtsconstante? In feite zijn de instabiliteitsconstante en de stabiliteitsconstante in feite respectievelijk de evenwichtsconstanten van de reacties van vernietiging en vorming van de binnenste sfeer van het complex. De verbinding tussen hen wordt heel eenvoudig bepaald: Kn=1/Kst.
Laten we een voorbeeld nemen om de stof beter te begrijpen. Laten we het complexe anion [Ag(NO2)2]- nemen en de vergelijking schrijven voor zijn vervalreactie:
[Ag(NO2)2]-=> Ag + + 2NO2-.
De instabiliteitsconstante van het complexe ion van deze verbinding is 1,310-3. Dit betekent dat het stabiel genoeg is, maar nog steeds niet in die mate dat het als zeer stabiel wordt beschouwd. Hoe groter de stabiliteit van het complexe ion in het oplosmiddelmedium, hoe lager de instabiliteitsconstante. De formule kan worden uitgedrukt in termen van de concentraties van de start- en reactiestoffen:]2/[Ag(NO2) 2] -].
Nu we het basisconcept hebben behandeld, is het de moeite waard om wat gegevens over verschillende verbindingen te geven. De namen van chemicaliën staan in de linkerkolom en de instabiliteitsconstante van complexe verbindingen staat in de rechterkolom.
Tafel
| Stof | Instabiliteitsconstante |
| [Ag(NO2)2]- | 1.310-3 |
| [Ag(NH3)2]+ | 6.8×10-8 |
| [Ag(CN)2]- | 1×10-21 |
| [CuCl4]2- | 210-4 |
Gedetailleerdere gegevens over alle bekende verbindingen worden gegeven in speciale tabellen in naslagwerken. Hoe dan ook, de instabiliteitsconstante van complexe verbindingen, waarvan de tabel voor verschillende verbindingen hierboven is gegeven, zal je waarschijnlijk niet veel helpen zonder het referentieboek te gebruiken.
Conclusie
Nadat we hadden uitgezocht hoe we de instabiliteitsconstante konden berekenen,er blijft slechts één vraag over - waarom dit allemaal nodig is.
Het belangrijkste doel van deze hoeveelheid is om de stabiliteit van een complex ion te bepalen. Dit betekent dat we de stabiliteit in een oplossing van een bepaalde verbinding kunnen voorspellen. Dit helpt veel op alle gebieden, op de een of andere manier verbonden met het gebruik van complexe stoffen. Veel plezier met het leren van scheikunde!
