Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Устойчивость комплексных соединений



Первичная диссоциация

Комплексные соединения диссоциируют в растворах как сильные электролиты на ионы внешней сферы и внутреннюю сферу (комплексный ион).

Диссоциация протекает одноступенчато и необратимо.

Например:      K2[Zn(CN)4] → 2К+ + [Zn(CN)4]2-

 

Вторичная диссоциация

Комплексные ионы, в свою очередь, диссоциируют как слабые электролиты, многоступенчато и обратимо.

Пример: [Zn(CN)4]2– ↔ [Zn(CN)3]- + CN      k1

           [Zn(CN)3] ↔ [Zn(CN)2] + CN k2

           [Zn(CN)2]0 ↔ [Zn(CN)]+ + CN–    k3

           [Zn(CN)]+ ↔ Zn2+ + CN          k4

 


           [Zn(CN)4]2– ↔ Zn2+ + 4CN     kнест

 

Константа суммарной реакции диссоциации комплекса kнест называется константой нестойкости и равна произведению констант ступенчатых диссоциаций:

kнест = k1· k2· k3· k4

 

В соответствии с законом действующих масс константу нестойкости можно уравнением:             

Вопросы для самоконтроля

1. Сформулируйте основные положения координационной теории Вернера. Что такое центральный атом, лиганды, координационное число центрального атома? Каков характер связей в комплексах с точки зрения метода валентных связей?

2.  Исходя из электронного строения атомов элементов s-, p- и d-семейств сопоставьте способность к комплексообразованию и их место в химии комплексных соединений.

3. Приведите классификацию комплексных соединений по заряду и природе лигандов. Катионные комплексные соединения (аквакомплексы, аммиакаты). Анионные комплексные соединения (ацидокомплексы, гидроксокомплексы).

4. Номенклатура комплексных соединений.

5. Ионные равновесия в растворах комплексных соединений. Константы нестойкости и устойчивости комплексных ионов.

6. Внутрикомплексные соединения (хелаты). По какому признаку комплексы относят к хелатным?  Приведите примеры хелатных и нехелатных комплексных соединений.

7. Какие свойства комплексных соединений используют при подборе лекарств для лечения при отравлениях? Что такое антидот?

8. Что такое комплексоны? Почему с их помощью можно ослабить токсическое действие ионов тяжелых металлов на организм человека? Приведите примеры наиболее используемых в биологии и медицине комплексонов и комплексонатов.

 

Задания для самоподготовки

1. Дайте определения:

Комплексное соединение –

Лиганды –

Комплексообразователь –

Комплексон –

Комплексонат – 

 

2. Заполните пропуски в тексте, вписывая недостающие слова:

а) Комплексное соединение обычно состоит из внутренней и внешней____________. Внутреннюю _________ образует комплексообразователь - атом или ____________. Во внутренней _________ находятся отрицательно заряженные ионы или ___________. Число лигандов во внутренней сфере зависит от______________________ числа комплексообразователя. Но оно зависит и от такой характеристики лиганда, как______________. Она показывает, сколько координационных мест может занимать лиганд, образуя связи с комплексообразователем. Внешнюю сферу образуют ионы, число которых зависит от ____________________внутренней сферы.

б) На этой схеме показано строение комплексного_________________. Судя по схеме координационное число равно______________, а дентатность каждого____________равна______________. Если частицы А - это однозарядные отрицательные ____________, то данное соединение _______________ комплексное соединение, и заряд внутренней сферы равен_______________.

 

3. Дайте названия следующим комплексным соединениям: [Cu(NH3)4]SO4, K4[Fe(CN)6], [Cr(CO)6], Н2[PtCl6], K[ReF7], Ba[Cr(NH3)2(SCN)4]2, [Pt(NH3)2Cl2], [Co(NH3)4(H2O)Cl]Cl2, K[Cr(C2O4)2(H2O)2].

 

4. Установите соответствие:

Комплексное соединение

Координационное число

Заряд внутренней сферы

1 Хлорид диамминсеребра А 4 а -1
2 Нитротетрахлороаммин-кобальтат (III) аммония Б 6 б -2
3 Гидроксотрифторо-беррилат галия (III) В 2 в 0
4 Оксалатохлоротриаква-кобальт (III) Г 3 г +1

 

5. Заполните таблицу:

Структурный элемент

Комплексное соединение

[Pd(H2O)(NH3)2Cl]Cl K2[Zn(CN)4] [Co(NH3)4SO4] [Fe(CO)2(NO)2]
Внешняя сфера        
Внутренняя сфера        
Комплексо- образователь        
Лиганды        
КЧ        
Дентатность        
Название        
Тип КС        

 

6. Составьте формулы возможных координационных соединений, если известен комплексообразователь Cr3+ (КЧ = 6), возможные лиганды и ионы внешней сферы: NH3, H2O, Cl-, K+.

 

7. Заполните пропуски в таблице:

Параметр

Комплексное соединение

[Ag(NH3)2]- [BF4]- [Fe(CN)6]3- [Cu(H2O)4]2+
Заряд комплексо- образователя     3+  
КЧ 2      
Тип гибридизации орбиталей центрального атома     sp2d
Графическое изображение расположения связей      
Конфигурация комплекса       квадратно-плоскостная

 

Какая химическая связь называется координационной или донорно-акцепторной? С позиций метода валентных связей разберите строение двух комплексных ионов из данного задания. Укажите донор и акцептор.

 

8. Константа нестойкости комплексного иона [Ag(NH3)2]+ равна отношению:

а)                    б)

в)                     г)

д)                    е)

 

9. Напишите уравнения первичной и вторичной диссоциации следующих комплексных соединений: [Ag(NH3)2]OH, Na2[Be(OH)4], [Co(NH3)4SO4]Br, [Pt(H2О)2Cl2]. Запишите выражения констант нестойкости для каждой ступени и выражение общей константы нестойкости.

 

10. Расположите ионы в порядке возрастания их устойчивости:

а) [HgCl4]2-, Кн = 8, 5· 10-15; б) [HgI4]2-, Кн = 1, 5· 10-30; в) [Hg(CN)4]2-, Кн = 4· 10-42; г) [HgBr4]2-, Кн = 1· 10-21.  

11.  Первая и вторая ступенчатые константы нестойкости комплексного иона [Ag(S2O3)2]3- соответственно равны: Кн1=2, 0· 10-5; Кн2=1, 5· 10-9. Общая константа нестойкости рассматриваемого комплексного иона окажется равной

 а) 3, 3· 1013;  б) 2, 9· 10 14;  в) 3, 0· 10 -13;  г) 3, 0· 10 -14;  д) 3, 5· 10 -14;  е) 3, 0· 10 -45;

 

12. Из раствора соли PtCl4· 6NH3 нитрат серебра осаждает весь хлор в виде хлорида серебра, а из раствора соли PtCl4· 3NH3 – только ¼ часть входящего в её состав хлора. Напишите координационные формулы этих солей и дайте им названия. Как будут диссоциировать эти вещества в растворе?

 

13. Концентрация ионов [Cu+] в 0, 01 М растворе К[Сu(CN)2], содержащем 0, 1 моль/л избыточного KCN, равна 1, 0· 10-6 моль/л. Константа устойчивости комплексного иона [Сu(CN)2] составит:

а) 1, 0· 10-7; б) 1, 0· 10-6; в) 1, 0· 10-5;   г) 1, 0· 105; д) 1, 0· 106; е) 1, 0· 107;  

14.  Существует два координационных соединения кобальта с одинаковой эмпирической формулой CoBrSO4· 5NH3. Различия между ними проявляются в реакциях их взаимодействия в растворах с BaCl2 и AgNO3. Одна соль дает осадок только с хлоридом бария, а вторая – только с нитратом серебра. Напишите координационные формулы и дайте названия обеих солей, приведите уравнения их электролитической диссоциации.

 

15.  Продукты химической реакции [Cu(NH3)4]SO4 + KCN(избыток)

 

а) CuSO4 б) Cu(CN)2 в) K2[Cu(CN)4]   г) (NH4)2SO4 д) NH3 е) NH4CN   ж) K2SO4 з) KOH и) KHSO4  

РАЗДЕЛ II. ТЕРМОДИНАМИКА

Актуальность

Живые организмы являются открытыми термодинамическими системами, которые обмениваются с окружающей средой различными веществами и энергией. Все процессы жизнедеятельности в организме тесно связаны с изменением энергетического баланса в системе живой организм - окружающая среда, поэтому термодинамические расчеты широко используются в медицине. Это расчеты энергетических превращений в целом живом организме и отдельных его системах в покое и при совершении работы (например, при мышечном сокращении, проведении нервных импульсов, осмотической работе), определение эффективности биологических процессов и энергии связи биохимических соединений. Исследование живых организмов как открытых термодинамических систем в стационарных условиях вблизи термодинамического равновесия позволяет подойти к изучению таких процессов, как, например, активный и пассивный транспорт веществ через клеточные мембраны, возникновение биоэлектрических потенциалов, механизм сопряжения потоков в биологической системе.

 

Цель: приобрести системные знания об основных понятиях термодинамики, научиться производить термодинамические расчеты.

 


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2019-10-04; Просмотров: 540; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.026 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь