Учебно-методическое пособие издательство томского университета 2006 удк 543(076. 1): 087. 5 Ббк 24 Ш432 Шелковников В. В
|
Скачать 1.1 Mb.
|
NiH3C-C=N N=C-CH3 O – H …O Комплексные соединения применяются в анализе для обнаружения ионов, «маскировки», растворения и образования осадков, для количественного определения веществ (методы комплексонометрического титрования, спектрофотометрические методы и др.). Для грамотного использования реакций комплексообразования химик-аналитик должен уметь количественно охарактеризовать все процессы, которые протекают в исследуемой равновесной системе. 1. Расчет равновесных концентраций в растворах комплексных солей Расчет равновесных концентраций в растворах комплексных соединений проводится на основании закона действующих масс. Для реакции: [MLn]m+⇆[MLn-1](m-1)+ + L-  Если же рассматривать процесс диссоциации комплексного иона полностью до простых частиц или ионов, тогда необходимо использовать суммарную константу диссоциации (нестойкости комплексного иона), которая равна произведению ступенчатых констант: [MLn]m+⇆M(m-n)+ + nL-  , где Пример 1. Рассчитать равновесные концентрации ионов в растворе [Ag(NH3)2]NO3, концентрация которого 0,1 моль/л. Решение: [Ag(NH3)2]NO3→ [Ag(NH3)2]+ + NO3- [Ag(NH3)2]+ ⇆ [Ag(NH3)]+ + NH3  [Ag(NH3)]+ ⇆ Ag+ + NH3   Ag(NH3)2]+ ⇆ Ag+ + 2NH3  0,1 0,1-x x 2x   Ответ: [Ag+]=1,2.10-3 моль/л, [NH3]=2,4.10-3 моль/л. Если в растворе, содержащем комплексный ион, присутствует избыток координируемых частиц, то при расчете равновесных концентраций необходимо учитывать, что в растворе будет доминировать та или иная форма комплексного иона. Расчет равновесий в данном случае удобно проводить на основании распределительных диаграмм, которые получают путем расчета мольных долей каждой формы частиц, как функции равновесной концентрации лигандов. Если аналитическая концентрация иона металла равна с, а концентрация лигандов L, то уравнение материального баланса имеет вид: [M]+[ML]+[ML2]+…+[MLn]=c Концентрацию каждой формы частиц можно выразить через константу устойчивости данной формы частицы:     и т.д. Подставляя в уравнение материального баланса равновесные концентрации каждой из форм комплексных частиц, получим:  Далее рассчитывают мольные доли каждой частицы, находящейся в растворе:    ………….  Пример 2. Рассчитать концентрации всех частиц в растворе, содержащем 0,1 моль/л HCl и 1.10-5 моль/л Hg2+. Решение: В растворе могут находиться следующие частицы: Hg2+, HgCl+, HgCl2, HgCl3-, HgCl42-. Согласно уравнению материального баланса: [Hg2+]+[HgCl+]+[HgCl2]+[HgCl3-]+[HgCl42-]=1.10-5 моль/л. Выразим равновесные концентрации комплексных частиц через ступенчатые константы устойчивости и равновесную концентрацию незакомплексованных ионов ртути:         Подставляя полученные значения равновесных концентраций в уравнения для расчета мольных долей каждой частицы, и учитывая, что концентрация лигандов в растворе во много раз превышает концентрацию иона комплексообразователя, так что ее изменением можно пренебречь и считать постоянной величиной, получаем:      ,откуда равновесные концентрации всех частиц, находящихся в растворе будут равны:  ;  ;  ; ;  .2. Применение комплексообразования для обнаружения ионов При открытии ионов путем образования окрашенных комплексов рассчитывают концентрацию лиганда, при которой образуется достаточное количество окрашенной формы комплексного иона. Изменение окраски становится заметным, когда 1/10 часть всех простых ионов связывается в комплекс. Окраска простых ионов будет практически не видна, когда 9/10 всех ионов свяжется в комплекс. Пример. Какую концентрацию NaCN нужно создать в растворе, чтобы открыть Cu+ в виде [Cu(CN)4]3-. Начальная концентрация ионов Cu+ в растворе 0,05 моль/л, β1,2,3,4=1,99.1030. Решение: Для того чтобы окраска простых ионов была не видна, необходимо, чтобы 9/10 присутствующих в растворе ионов Cu+ (0,9*0,05) связалось в комплекс. Для этого, согласно уравнению химической реакции необходимо в 4 раза больше цианид – ионов: 0,9*0,05*4=0,18 моль. Так как комплекс в водном растворе частично диссоциирует, концентрация цианидов должна быть выше. Эту избыточную концентрацию можно рассчитать из закона действующих масс: Cu+ + 4CN-⇄[Cu(CN)4]3- |
Похожие:
 | Учебно-методическое пособие Кемерово 2007 удк 543(076. 1): 378. 147. 227 Ббк г4я73-41 ш 85 | | Учебно-методическое пособие Издательство Казанского государственного университета 2009 удк 930. 2(075. 8) Ббк 63. 3(2) я73 Данное учебно-методическое пособие предназначено для студентов исторического факультета Казанского государственного университета,... |
| Учебно-методическое пособие для студентов физико-математических специальностей вузов Балашов 2009 удк 004. 43 Ббк 32. 97 Данное учебно-методическое пособие состоит из лабораторных работ, которые условно можно разбить на несколько частей | | Учебно-методическое пособие Кострома 2006 удк 5: 1 Тарковский В. Н. Концепция современного естествознания: учебно-методическое пособие. В. Н. Тарковский.– Кострома: Изд-во кгту, 2006.–... |
| Учебно-методическое пособие для студентов юридических специальностей тамбов 2006 удк ббк Охватывает нервная дрожь, другие краснеют или бледнеют, у третьих начинает дрожать голос и т п | | Учебно-методическое пособие Йошкар-Ола, 2009 ббк п 6 удк 636 ч 253 Рецензенты: В. К. Тощев, канд с. Х наук, проф. МарГУ Учебно-методическое пособие предназначено для студентов II курса заочной формы обучения специальности 110401. 65 Зоотехния. Включает... |
| Учебно-методическое пособие для слушателей идпо издательство Тюменского государственного университета 2007 удк 512. 64 (075. 8) Охватывают важнейшие понятия, разделы «математической экономики», «финансовой математики» | | Методические рекомендации Томск 2009 ббк 73. 3(0)я73 Печатается по решению к 90 учебно-методического совета Томского государственного Куликов, С. Б. История науки [Текст]: Методические рекомендации / С. Б. Куликов. – Томск: Издательство Томского государственного... |
| Учебно-методическое пособие по французскому языку Казань 2012 удк: 811. 133. 1 Ббк: 81. 2 Фр А13 Учебное пособие предназначено для студентов старших курсов языковых факультетов. Пособие содержит подборку аутентичных публицистических... |  | Учебно-методическое пособие Казань 2006 удк. 316. 4 (075); 11. 07. 13 Ббк 72; 65я73 Охватывает явления в комплексе, а с другой – закрывает, для внешнего наблюдения главные элементы гипотетической картины мира, которой... |