Дәріс тақырыбы: Комплекстердің түзілу функциясы. Комплекс түзілу реакциялардың жылдамдығы.

Дәріс тезистері:Аналитикалық мақсаттар үшін комплекс түзу реакцияларын келесі түрде көрсетуге болады. Ерітіндіде металл иондары соььваттанған түрде болады, демек өзінің айналасына еріткіш молекулаларын координациялайды, мысалы келесі түрдегі аквакомплекстер түзеді: , мұндағы - комплекс түзушінің координациялық саны. Лигандтар ерітіндісіне комплекс түзе алатын заттарды енгізгенде, ішкі координациялық сферадан су молекулалары шығарылып, олар лигандтармен алмасады:

Комплекс түзу реакциясының жалпы түрі келесідей болады:

Бұл реакцияның тепе-теңдік константасы болады, мұндағы .

константасын берілген комплексті қосылыстың түзілу константасы немесе тұрақтылық константасы деп атайды. Оған қарама-қарсы шаманы осы қосылыстың тұрақсыздық константасы деп атайды. Тұрақтылық константасының сандық жоғары болған сайын, ерітіндіде комплексті қосылыстардың мөлшері көп болады, және керсінше. Ерітіндідегі комплексті қосылыстар аз диссоциацияланған болады. Ерітінділердегі комплекс түзу реакциялары сатылап өтеді. Сатылап өтетін реакциялардың тепе-теңдік константасы тұрақтылықтың сатылы константалары деп аталады. Сатылы константалар реакцияның әрбір сатысы үшін жеке жазылады, сонымен қатар толық комплекс түзу реакциясының тұрақтылығын көрсететін жалпы константа бар.

Иондық күштің жоғарғы мәндерінде иондық күш артқан сайын тұрақтылық константаларының мәндері де арта бастайды. Тұрақты ондық күші бар ерітінділерде тұратылық константасы да тұрақты болады, ол тікелей тепе-теңдік концентрацияларды анықтауға мүмкіндік береді.

Тұрақтылық константаларын анықтау үшін әдетте арнайы функцияларды қолданады. Я. Бьеррум ұсынған «түзілу функциясы» кеңінен қолданыс тапты:

мұндағы және - металл-комплекс түзуші ионы мен лигандтың жалпы концентрациялары, - лигандтың тепе-теңдік константасы.

«түзілу функциясы» комплекске байланысқан лиганд концентрациясының металл-комплекс түзуші ионының концентрациясына қатынасы болып табылады. Түзілу функциясы және басқа тәжіребелік жолдармен тұрақтылық константаларын есептеудің бірнеше әдістері бар.

Тұрақтылық константасы төмендегі теңдеумен лиганд пен орталық ионнан координациялық қосылыс түзілгендегі стандарты Гиббс энергиясының өзгеруімен байланыста:

шамасын комплекс түзу реакциясының әрбір қатысушысының түзілуінің стандартты Гиббс энергиясы бойынша есептеуге болады.

Реагенттердің концентрациясы, температура, еріткіштің және жүйенің жеке қасиеттеріне байланысты комплекс түзетін реакцияның жылдамдығы үлкен шектерде өзгереді. Көптеген комплекстердің неорганикалық және органикалық лигандалармен түзілу және диссосациялану реакциялары өте тез жүреді. Бұл лабильді комплекстер деп аталады. Мұның мысалы ретінде мыс тетрамині мыс тұзы ерітіндісі мен аммиактың әрекеттесуі нәтижесінде тез түзіледі және ерітіндіні қышқылдату кезінде тез айырылады. Ішкі сфералары өте жай немесе мүлдем реакцияласпайтын комплексті қосылыстар инертті деп аталады. Мысал ретінде өте қышқылдық ортада да айырылмайтын комплекстерін келтіруге болады. Реакция жылдамдығына температураның әсері Аррениус теңдеуімен беріледі: ,

мұндағы -жылдамдық констансасы, -активация энергиясы. Комплекс түзетін реакция жылдамдығы температураның өсуімен жоғарылайды.

Негізгі [1-3], Қосымша [4-11]. Мерзімдік әдебиеттер [12-14]

Электрондық оқулықтар мен оқу құралдары [15-16]

Интернет көздері [17-20]