Учебно-методическое пособие издательство томского университета 2006 удк 543(076. 1): 087. 5 Ббк 24 Ш432 Шелковников В. В



страница8/14
Дата07.01.2013
Размер1.1 Mb.
ТипУчебно-методическое пособие
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   14

Ni



H3C-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-
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   14

Похожие:

Учебно-методическое пособие издательство томского университета 2006 удк 543(076. 1): 087. 5 Ббк 24 Ш432 Шелковников В. В iconУчебно-методическое пособие Кемерово 2007 удк 543(076. 1): 378. 147. 227 Ббк г4я73-41 ш 85

Учебно-методическое пособие издательство томского университета 2006 удк 543(076. 1): 087. 5 Ббк 24 Ш432 Шелковников В. В iconУчебно-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 издательство томского университета 2006 удк 543(076. 1): 087. 5 Ббк 24 Ш432 Шелковников В. В iconУчебно-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 издательство томского университета 2006 удк 543(076. 1): 087. 5 Ббк 24 Ш432 Шелковников В. В iconУчебно-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 издательство томского университета 2006 удк 543(076. 1): 087. 5 Ббк 24 Ш432 Шелковников В. В iconУчебно-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 издательство томского университета 2006 удк 543(076. 1): 087. 5 Ббк 24 Ш432 Шелковников В. В iconУчебно-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 издательство томского университета 2006 удк 543(076. 1): 087. 5 Ббк 24 Ш432 Шелковников В. В iconУчебно-методическое пособие для слушателей идпо издательство Тюменского государственного университета 2007 удк 512. 64 (075. 8)
Охватывают важнейшие понятия, разделы «математической экономики», «финансовой математики»
Учебно-методическое пособие издательство томского университета 2006 удк 543(076. 1): 087. 5 Ббк 24 Ш432 Шелковников В. В iconМетодические 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 издательство томского университета 2006 удк 543(076. 1): 087. 5 Ббк 24 Ш432 Шелковников В. В iconУчебно-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 издательство томского университета 2006 удк 543(076. 1): 087. 5 Ббк 24 Ш432 Шелковников В. В iconУчебно-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...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org