ალბათ ყველამ, ვინც კარგად იცნობს სასკოლო ქიმიას და ცოტათი დაინტერესდა მისით, იცის რთული ნაერთების არსებობის შესახებ. ეს არის ძალიან საინტერესო ნაერთები ფართო აპლიკაციებით. თუ არ გსმენიათ ასეთი კონცეფციის შესახებ, მაშინ ქვემოთ ყველაფერს აგიხსნით. მაგრამ დავიწყოთ ამ საკმაოდ უჩვეულო და საინტერესო ტიპის ქიმიური ნაერთების აღმოჩენის ისტორიით.
ისტორია
კომპლექსური მარილები ცნობილი იყო თეორიისა და მექანიზმების აღმოჩენამდეც, რომლებიც მათ არსებობის საშუალებას აძლევს. მათ დაარქვეს ქიმიკოსის სახელი, რომელმაც აღმოაჩინა ესა თუ ის ნაერთი და არ არსებობდა მათ სისტემატური სახელები. და, შესაბამისად, შეუძლებელი იყო ნივთიერების ფორმულით გაგება, თუ რა თვისებები აქვს მას.
ეს გაგრძელდა 1893 წლამდე, სანამ შვეიცარიელმა ქიმიკოსმა ალფრედ ვერნერმა შემოგვთავაზა თავისი თეორია, რისთვისაც 20 წლის შემდეგ მან მიიღო ნობელის პრემია ქიმიაში. საინტერესოა, რომ მან კვლევები ჩაატარა მხოლოდ სხვადასხვა ქიმიური რეაქციების ინტერპრეტაციით, რომელშიც შედიოდა გარკვეული რთული ნაერთები. კვლევა ადრეც იყო ჩატარებულიტომპსონის მიერ ელექტრონის აღმოჩენა 1896 წელს და ამ მოვლენის შემდეგ, ათეულობით წლის შემდეგ, თეორია დაემატა, ბევრად უფრო მოდერნიზებული და რთული ფორმით, მიაღწია ჩვენს დღეებს და აქტიურად გამოიყენება მეცნიერებაში იმ ფენომენების აღსაწერად, რომლებიც ხდება დროს. ქიმიური გარდაქმნები, რომლებიც მოიცავს კომპლექსებს.
ასე რომ, სანამ გავაგრძელებთ აღწერას, თუ რა არის არასტაბილურობის მუდმივი, მოდით გავიგოთ თეორია, რაზეც ზემოთ ვისაუბრეთ.
კომპლექსური ნაერთების თეორია
ვერნერმა კოორდინაციის თეორიის თავის თავდაპირველ ვერსიაში ჩამოაყალიბა მთელი რიგი პოსტულატები, რომლებიც მის საფუძველს ქმნიდნენ:
- ცენტრალური იონი უნდა იყოს წარმოდგენილი ნებისმიერ კოორდინაციულ (კომპლექსურ) ნაერთში. ეს, როგორც წესი, არის d-ელემენტის ატომი, ნაკლებად ხშირად - p-ელემენტების ზოგიერთი ატომი, ხოლო s-ელემენტებიდან მხოლოდ Li-ს შეუძლია ამ უნარით იმოქმედოს.
- ცენტრალური იონი, მასთან დაკავშირებულ ლიგანდებთან ერთად (დამუხტული ან ნეიტრალური ნაწილაკები, როგორიცაა წყალი ან ქლორის ანიონი) ქმნის რთული ნაერთის შიდა სფეროს. ის იქცევა ხსნარში, როგორც ერთი დიდი იონი.
- გარე სფერო შედგება შიდა სფეროს მუხტის ნიშნით საპირისპირო იონებისაგან. ეს არის, მაგალითად, უარყოფითად დამუხტული სფეროსთვის [CrCl6]3- გარე სფეროს იონი შეიძლება იყოს ლითონის იონები: Fe 3 +, Ni3+ და ა.შ.
ახლა, თუ თეორიით ყველაფერი ნათელია, შეგვიძლია გადავიდეთ რთული ნაერთების ქიმიურ თვისებებზე და მათ განსხვავებებზე ჩვეულებრივი მარილებისგან.
ქიმიური თვისებები
ხსნარში რთული ნაერთები იშლება იონებად, უფრო სწორად შიდა და გარე სფეროებად. შეიძლება ითქვას, რომ ისინი იქცევიან როგორც ძლიერი ელექტროლიტები.
გარდა ამისა, შიდა სფეროს ასევე შეუძლია იონებად დაშლა, მაგრამ ამისთვის საკმაოდ დიდი ენერგიაა საჭირო.
გარე სფერო რთული ნაერთებში შეიძლება შეიცვალოს სხვა იონებით. მაგალითად, თუ გარე სფეროში იყო ქლორის იონი და ხსნარში ასევე არის იონი, რომელიც შიდა სფეროსთან ერთად წარმოქმნის უხსნად ნაერთს, ან თუ ხსნარში არის კატიონი, რომელიც მისცემს ქლორთან უხსნადი ნაერთი, მოხდება გარე სფეროს ჩანაცვლების რეაქცია.
და ახლა, სანამ განვაგრძობთ განსაზღვრებას, თუ რა არის არასტაბილურობის მუდმივი, მოდით ვისაუბროთ ფენომენზე, რომელიც პირდაპირ კავშირშია ამ კონცეფციასთან.
ელექტროლიტური დისოციაცია
ეს სიტყვა ალბათ სკოლიდან იცით. თუმცა, მოდით განვსაზღვროთ ეს კონცეფცია. დისოციაცია არის გამხსნელ გარემოში გამხსნელი ნივთიერების მოლეკულების იონებად დაშლა. ეს განპირობებულია გამხსნელის მოლეკულების საკმარისად ძლიერი ბმების წარმოქმნით გახსნილი ნივთიერების იონებთან. მაგალითად, წყალს აქვს ორი საპირისპიროდ დამუხტული ბოლო, და ზოგიერთი მოლეკულა იზიდავს კატიონების უარყოფით ბოლოს, ხოლო ზოგს დადებითი დასასრულით ანიონებთან. ასე წარმოიქმნება ჰიდრატები - იონები, რომლებიც გარშემორტყმულია წყლის მოლეკულებით. სინამდვილეში, ეს არის ელექტროლიტის არსიდისოციაცია.
ახლა, რეალურად, დავუბრუნდეთ ჩვენი სტატიის მთავარ თემას. რა არის რთული ნაერთების არასტაბილურობის მუდმივი? ყველაფერი საკმაოდ მარტივია და შემდეგ ნაწილში ჩვენ დეტალურად და დეტალურად გავაანალიზებთ ამ კონცეფციას.
კომპლექსური ნაერთების არასტაბილურობის მუდმივი
ეს მაჩვენებელი რეალურად არის კომპლექსების სტაბილურობის მუდმივის საპირისპირო. ამიტომ, დავიწყოთ ამით.
თუ გსმენიათ რეაქციის წონასწორობის მუდმივის შესახებ, ადვილად გაიგებთ ქვემოთ მოცემულ მასალას. მაგრამ თუ არა, ახლა მოკლედ ვისაუბრებთ ამ ინდიკატორზე. წონასწორობის მუდმივი განისაზღვრება, როგორც რეაქციის პროდუქტების კონცენტრაციის თანაფარდობა, გაზრდილი მათი სტექიომეტრიული კოეფიციენტების სიმძლავრემდე, საწყის ნივთიერებებთან, რომლებშიც რეაქციის განტოლებაში კოეფიციენტები გათვალისწინებულია იმავე გზით. ის გვიჩვენებს, თუ რომელი მიმართულებით წავა რეაქცია უპირატესად საწყისი ნივთიერებებისა და პროდუქტების ამა თუ იმ კონცენტრაციაზე.
მაგრამ რატომ დავიწყეთ მოულოდნელად საუბარი წონასწორობის მუდმივზე? სინამდვილეში, არასტაბილურობის მუდმივი და მდგრადობის მუდმივი, ფაქტობრივად, წონასწორობის მუდმივებია, შესაბამისად, კომპლექსის შიდა სფეროს განადგურებისა და ფორმირების რეაქციების. მათ შორის კავშირი განისაზღვრება ძალიან მარტივად: Kn=1/Kst.
მასალის უკეთ გასაგებად ავიღოთ მაგალითი. ავიღოთ რთული ანიონი [Ag(NO2)2]- და დავწეროთ განტოლება მისი დაშლის რეაქცია:
[Ag(NO2)2]-=> აგ + + 2NO2-.
ამ ნაერთის რთული იონის არასტაბილურობის მუდმივია 1.310-3. ეს ნიშნავს, რომ ის საკმარისად სტაბილურია, მაგრამ მაინც არა იმდენად, რომ ძალიან სტაბილურად ჩაითვალოს. რაც უფრო დიდია რთული იონის სტაბილურობა გამხსნელ გარემოში, მით უფრო დაბალია არასტაბილურობის მუდმივი. მისი ფორმულა შეიძლება გამოისახოს საწყისი და რეაქციაში მყოფი ნივთიერებების კონცენტრაციებში:]2/[Ag(NO2) 2] -].
ახლა, როდესაც ჩვენ განვიხილეთ ძირითადი კონცეფცია, ღირს რამდენიმე მონაცემის მიცემა სხვადასხვა ნაერთების შესახებ. მარცხენა სვეტში იწერება ქიმიკატების სახელები, ხოლო მარჯვენა სვეტში რთული ნაერთების არასტაბილურობის მუდმივი.
მაგიდა
| სუბსტანცია | არასტაბილურობის მუდმივი |
| [Ag(NO2)2]- | 1.310-3 |
| [Ag(NH3)2]+ | 6.8×10-8 |
| [Ag(CN)2]- | 1×10-21 |
| [CuCl4]2- | 210-4 |
ყველა ცნობილი ნაერთების შესახებ უფრო დეტალური მონაცემები მოცემულია საცნობარო წიგნების სპეციალურ ცხრილებში. ნებისმიერ შემთხვევაში, რთული ნაერთების არასტაბილურობის მუდმივი, რომელთა ცხრილი რამდენიმე ნაერთზეა მოყვანილი ზემოთ, ნაკლებად სავარაუდოა, რომ დაგეხმაროთ საცნობარო წიგნის გამოყენების გარეშე.
დასკვნა
მას შემდეგ რაც გავარკვიეთ, როგორ გამოვთვალოთ არასტაბილურობის მუდმივი,რჩება მხოლოდ ერთი კითხვა - რატომ არის ეს ყველაფერი საჭირო.
ამ სიდიდის მთავარი მიზანი რთული იონის სტაბილურობის დადგენაა. ეს ნიშნავს, რომ ჩვენ შეგვიძლია ვიწინასწარმეტყველოთ სტაბილურობა კონკრეტული ნაერთის ხსნარში. ეს ძალიან ეხმარება ყველა სფეროში, ამა თუ იმ გზით, რაც დაკავშირებულია რთული ნივთიერებების გამოყენებასთან. ბედნიერი სწავლა ქიმიის!
