Оглавление:
Скорость реакций комплексообразования в растворе
- Кинетика комплексообразования раствора В зависимости от концентрации реагента, температуры, растворителя и индивидуальных характеристик системы скорость образования комплекса может варьироваться в очень широком диапазоне.
- Реакции образования и диссоциации многих комплексов с неорганическими и органическими лигандами протекают очень быстро. Это так называемые нестабильные комплексы. Примером нестабильного комплекса является тетрааммин меди Cu (MH3) h +. Сложное соединение, которое очень медленно или совсем не реагирует на внутреннюю сферу, называется неактивным.
Он образуется путем очень быстрого смешивания растворов соли меди и аммиака и быстро разлагается при подкислении раствора. Людмила Фирмаль
Инертный, например, Co (] MH3) b +, Fe (CN> 6 ~ и т. Д.) Не разлагается, даже если он очень кислый Решения. Расщепление комплекса на нестабильные и инертные является несколько произвольным, поскольку резкие границы между этими группами не могут быть разумно очерчены. По Таубе, комплексные соединения становятся нестабильными после завершения реакции с 0,1 М раствором в течение 1 минуты при комнатной температуре.
Однако такие критерии остаются произвольными. Низкая скорость комплексообразования во время анализа нежелательна в большинстве случаев, поскольку затрудняет удлинение периода анализа или усложнение метода. Однако инертность Fe (CN) r во время осаждения цинка уже является положительным фактором и позволяет осаждать без разложения ферроцианида.
Влияние температуры на скорость реакции транслируется уравнением Аррениуса. k = AnrF / HI. Где k — постоянная скорости. Е — энергия активации. По мере увеличения температуры скорость комплексообразующей реакции увеличивается. задача 1. Рассчитайте концентрацию ионов Cd2 + в растворе. Один литр содержит 0,1 Cd (N03) 2 и 2 моль KI матери.
В этих условиях почти все ионы Cd2 + не являются Cdl? Привязать к комплексу. Равновесие образования этого комплекса Cd2 + + 41 «** Cdl4 ~ характеризуется константой стабильности: RS «‘- | sVD- |’ = 1,26-10 ‘. Если лиганд значительно избыточен и константа стабильности достаточно велика, | CdI2 ~) = i = 2-4-0,1 = 1,6 моль / л. Равновесная концентрация кадмия в воде рассчитывается по формуле , Cd2 + l = Fe, = -twxw = ‘-2 | • 10-4 л / л
Введение KI в раствор Cd (N0.3) 2 снизило концентрацию Cd * r с 0,1 до 1,21 • 10 моль / л. 2. Рассчитайте растворимость (моль / л) HgS в 1 М HBg. На основании уравнения реакции растворения • HgS + 2Ы + 4Br ~ ** HgBd ~ + H2S I — 2x I — 4 * x x Найти константу равновесия. _ IHgBrM (H; S) [S2] (Hg ‘^ l _ «PHgsPHgBri (Н + PVg- |» [ST IHg’M C 2,5-10- Подставьте равновесную концентрацию для выражения константы равновесия.
- Значение K очень мало, поэтому 1-2x d? I и I-4 * « I моль / л. Следовательно, х2 = 6,4 • 10-12 и х = 2,53-10-б моль / л. 3. Рассчитайте равновесную концентрацию продукта ступенчатой диссоциации 1 М (ZnfNHh) 4) (СУ ^ а. В водном растворе (Zn (NH3> 4 | (СУ4)) практически полностью диссоциирует на ионы Zn (NH3)? + И СГГ, ^ Zn <NH, μ * = cfzn (NH,). (CIO.), = I моль / л; Seyu, = 2 cfz „<NH, l, | (SJ.), ** 2 моль / л
Используйте константу устойчивости цинка-аммиака для расчета. [Zn (Nti3) 2M _ | Zn (NH3) M 7T __ 1.52-10, (ZnyM [NH3 | p2— | Zn ^) [NH3) 2–269 • 10 • P «- [Zn ‘^ l [NH, | 4–5’ ° ’10 Вводит обозначение: a / n «, <* 7n <NHo ».» General , < / n <ln,. ‘, А aZo <Nlll, <молярные дробные частицы. Учитывая ионное равновесие, 1 MNH3 | fh [NH3) 2 aZn, + — • «Zn (NH) J * = -p- •» Zn (NH) * + = — £) — • _ MNH3) 3 _MNH3) 4 eZn (NH,) i * -5- и «Zn (NH,) i * -5- • где Я) =. + p, (NHj | + p2 | NH :, | 7 + p3 | NH,) J + | NH.
Диссоциация комплексных ионов Zn (NH3) ++ происходит поэтапно. Людмила Фирмаль
Чтобы рассчитать мольную долю каждой частицы, вам необходимо знать равновесную концентрацию NHj в конкретном растворе. Чтобы вычислить это, используйте метод последовательного приближения. В первом приближении равновесная концентрация Mn3 оценивается на основе полной константы пласта.
Zn2 + 4-4NH. 4 «Zn (NH3) $ + х Топор 1-х : 5.0.10г. I-x fa I моль / л * = V 5.0.10 * .4 ‘= ВЦТТФ71 = 6.0-10 моль / л Грузовик Atel (NH.i) = 4 (6,0 * | 0-3) = 2,4 * 10-2 мА / л и D = 262,0. Таким образом, a7nir = 1 / 262,0 = 3,82-10-3; aZn (NHl, f = 3,65 / 262,0 = 1,39-U-2; «Zn (NH,) {- = 15,5 / 262,0 = 5,92-U-2;» Zn H ‘= 76,0 / 262,0 = 2,90-10’ ‘; aZn (NH). F = 165,9 / 262,0 = «6,33-U-«. Создать баланс для NH.y.
Композитный Zn (NH) «+ 6,33-10» + 1 • 1-4 = 2,532 моль / л> ”Zn (NH3) .i +” ”2,90-10” М-3 = 0,870 моль / л ”” Zn ) | + »» 5,92-10 2-1-2 = 0,118 моль / л »» Zn (NHi) 5r + »» 1,39,10 «*. Н = 0,014 моль / л Всего NH3 3,534 моль / л связывается с комплексом Следователю. Несвязанный аммиак будет 4000-3,534 = 0,466 моль / л. Равновесная концентрация NH3 очень отличается от расчетного тона (2,4-10 2 мА / л).
Дальнейшие решения проблемы: Метод последовательной аппроксимации находит найденную концентрацию ригиды, рассчитанную по рассчитанному значению ce. Установка | NH3] = 0,1 моль / л. При этой концентрации аммиака D = 55,785. А хх «» = 1,79-10 с. 2n | Chi, -273-10 \ aZn {NHi) i, = 4,82-10 \ a2rt (NHt |, — = 0,099 aZll (NH = 0,896. Концентрация NH.i Связывание комплекса составляет (0,896-1 -4) -f -f (0,099-1-3) -f (0,005-1-2) = 3,891 моль / л.
NH равновесная концентрация. 4.000-3.891 = 0.109 моль / л равняется примерно 0.1 мат / литр. Используя значение a, которое является последним приближением, определите равновесную концентрацию всех частиц IM | Zn (NH3) «] (СУ ^ г: NHj) = 1,09 10-моль / л; Zn2 + J = a2n ^ ZnlNlbhI (CIO (J-1,79,10-M-1,79-10-S моль / л; ZnlNH,) * 4-aZn (NHl r ‘^ zniNH,>.) «Ну, = 2,73-10 ^ -1 = 2,73-KG * мех л / л; Zn (NH,) ^) e <«zniNHjjJ * c | Zn (NHji4 | (Cio» i «e 4.82» I0 ~ M = 4.82 * 10 ~ Дж моль / л. ! Zn (NH3) M * = aZn (NH>? — * CZn (\ H%) 4 | (Cl04) i 0,099 * I = 0,099 моль / л; Zn (Nlb) M-aZn (NH > iT ^ Zn (NHib) (CI04) »0,896 * I = 0,896
Малый л / л Если концентрация лиганда намного выше, чем концентрация центрального иона. Очевидно, что равновесие связок и общая концентрация Таким образом, это устраняет необходимость в методах последовательного приближения. В этом случае общая концентрация лиганда подставляется в уравнение f *.
Смотрите также:
Решение задач по аналитической химии
