7. RÓWNOWAGA REAKCJI KOMPLEKSOWANIA

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
.�� 357.R�WNOWAGI REAKCJI KOMPLEKSOWANIAWSTPWa\ną grupę reakcji chemicznych wykorzystywanych w chemii fizyczneji analitycznej stanowią reakcje, których wynikiem jest powstawanie związkówkompleksowych.Znalazły one, dzięki swym właściwościom zastosowaniewe wszystkich działach analizy chemicznej, m.in.w kolorymetrii, do maskowania,w elektroanalizie.Reakcje tworzenia się kompleksów w roztworach podlegają w pełni prawudziałania mas.Je\eli jon centralny tworzy w reakcji z ligandem związekkompleksowy:(7.1)M + nL MLnto stała równowagi tej reakcji, zwana stałą trwałości tego kompleksu wyrazi sięwzorem:MLn[ ]K =n (7.2)M �" L[ ] [ ]Gdy jon centralny M reaguje z m ligandami, to reakcja przebiega stopniowoi powstają kompleksy pośrednie, zanim osiągnięty zostanie komplekskoordynacyjnie wysycony.Stała trwałości ogólna w takim przypadku będzierówna iloczynowi stałych trwałości stopniowo tworzących się kompleksów.:W roztworach, obok głównej, obserwowanej reakcji kompleksowania przebiegająinne reakcje, wynikające z obecności ró\nych obcych jonów.Wprowadza sięwtedy warunkowe stałe trwałości.Stałe trwałości połączeń kompleksowych wyznaczyć mo\na stosując jedną z wielumetod:1.Spektrofotometryczną - wykorzystuje się właściwości optyczne roztworówzawierających związki kompleksowe.2.Potencjometryczną - z pomiaru potencjału mo\na określić aktywność wolnychjonów metalu lub wolnego ligandu. 363.Polarograficzną - w przypadku, gdy reakcja tworzenia kompleksu jest szybkaw porównaniu z redukcją jonu metalu wówczas otrzymuje się jedną falępolarograficzną o potencjale półfali bardziej ujemnym ni\ potencjałnieskompleksowanego metalu.Z przesunięcia potencjału półfali i z wartościstę\enia czynnika kompleksującego mo\na wyznaczyć skład i stałą trwałościkompleksu.4.Ekstrakcyjną - podstawą jest prawo podziału Nernsta, zgodnie z którym wstałej temperaturze stosunek aktywności lub stę\eń substancji rozdzielonejpomiędzy dwie niemieszajace się ze sobą ciecze jest stały, współczynnikekstrakcji jonów metalu wyznacza się ekstrahując odpowiednimrozpuszczalnikiem wodne roztwory zawierające jony metalu i ligand w ró\nychstę\eniach.Otrzymane dane dostarczają informacji o składzie istniejącychkompleksów oraz o poło\eniu równowagi.Istnieją jeszcze inne metody wyznaczania stałych trwałości połączeńkompleksowych.Do łatwych w wykonaniu i szybkich nale\ą metodyspektrofotometryczne.Jedną z metod wyznaczania składu kompleksu jest metoda Job a.Polega ona napomiarze zwykle absorbancji A roztworu zawierającego jon centarlny i ligand wró\nym wzajemnym stosunku, przy czym sumaryczne stę\enie jest stałe.Wykreszale\ności absorbancji od składu (ułamka molowego) posiada charakterystycznykształt (Rys.7.1), wskazując równocześnie na skład połączenia kompleksowego. 37Rys.7.1 Krzywa Job aMianowicie, gdy absorbancja mierzona jest przy długości fali przy którejabsorbuje jedynie kompleks wtedy stosunek skład kompleksu wyra\ony jako:cL:n =(7.3)cMmo\na obliczyć z równania:xmaxn =(7.4)1 - xmaxgdzie: xmax - oznacza wartość odciętej odpowiadającej maksimum na krzywejJob a.Gdy np.xmax = 0.5, to wtedy n = (0.5)/(1 - 0.5) = 1, czyli związek jest o składzie1:1.Na podstawie krzywej mo\na obliczyć równie\ stałą trwałości kompleksu.W tymcelu wykreśla się styczne do początkowej i końcowej części krzyweji w obliczeniach korzysta się ze współrzędnych punktów le\ących na stycznych ina krzywej.Wartości stę\eń [MLn], [M], [L] zale\ą od wartości ułamka molowegox.Wprowadzając nową zmienną cx:cx = cM dla x> xmaxcx = cL/n dla x [ Pobierz całość w formacie PDF ]

Archiwum