Физические основы общей химии. Балданова Д.М - 47 стр.

UptoLike

усиление гидролиза обеих солей и в результатеобразование
конечных продуктов гидролиза. Например, если к раствору хло-
рида алюминия, гидролизующегося по катиону и имеющего из-
быток ионов
+
H , добавить раствор карбоната натрия, гидроли-
зующегося по аниону и имеющего избыток
OH , происходит
связывание данных ионов в молекулу воды. Такое взаимное уси-
ление гидролиза приводит к выделению углекислого газа и обра-
зованию осадка гидроксида алюминия:
6NaCl3CO2Al(OH)O3HCO3Na2AlCl
232323
++++
+++
+
232
-2
3
3
3CO2Al(OH)O3H3CO2Al .
Равновесие гидролиза может быть смещено также измене-
нием температуры.
Константа диссоциации воды увеличивается с тем-
пературой в большей степени, чем константы диссоциации про-
дуктов гидролиза слабых кислот и оснований, поэтому при на-
гревании степень гидролиза возрастает. Этому процессу можно
дать и другое объяснение: так как реакция нейтрализации экзо-
термична, то гидролиз, будучи противоположным ей процессом,
эндотермичен; поэтому в соответствии с принципом Ле Ша-
телье нагревание вызывает усиление гидролиза.
Нагревание вызывает уменьшение влияния комплексообра-
зования на гидролиз, так как константа нестойкости комплексов с
повышением температуры увеличивается.
4.8. Комплексные соединения
Образование комплексных соединений является частным
случаем ионных реакций. К этим соединениям относят сложные
вещества, имеющие в своем составе комплексные анионы, ком-
плексные катионы и нейтральные комплексы. В комплексных
соединениях ковалентные связи образованы по донорно-
акцепторному механизму (см. Химическая связь).
Структура комплексных соединений. В структуре ком-
плексных соединений можно различить
координационную (внут-
90
реннюю) сферугруппировку, состоящую из центральной части-
цы
комплексообразователяиона или атома и окружающих
его
лигандов (аддендов)молекул или ионов противоположного
знака. В формулах комплексных соединений координационная
сфера обозначается квадратными скобками. Число лигандов, рас-
полагающихся вокруг комплексообразователя, называется
координационным числом. Примерами подобных веществ явля-
ются
(
)
[
]
6
4
CNFeK ,
[
]
42
HgIK ,
(
)
[
]
ClNHAg
2
3
,
()
[]
4
2
OHZnK .
В приведенных примерах координационное число равно соответ-
ственно 6, 4, 2 и 2. Ионы, находящиеся за пределами координа-
ционной сферы, образуют
внешнюю сферу комплекса.
Комплексообразователи.
Комплексообразователями
служат атомы или ионы, имеющие вакантные орбитали, т.е. они
являются акцепторами. Способность к комплексообразованию
возрастает с увеличением заряда иона и уменьшением его разме-
ра. К наиболее распространенным комплексообразователям отно-
сятся ионы d-элементов VII, VIII, I и II групп периодической сис-
темы элементов, например ионы
+2
Cu ,
+
Ag ,
+3
Au ,
+3
Cr . Отри-
цательно заряженных ионов в качестве комплексообразователей
не существует.
Лиганды. К числу лигандов относятся простые анионы, та-
кие как
F ,
Cl ,
B
r
,
I ,
2
S , сложные анионы, например
OH ,
2
NO ,
CN ,
NCS ,
2
4
SO ,
2
42
OC , молекулы, например
OH
2
,
3
NH ,
CO
,
NO
,
42
HN (гидразин), NHС
55
(пиридин).
Лиганды являются донорами (поставщиками) неподеленных пар
электронов. Число координационных мест, занимаемых лигандом
во внутренней сфере, характеризует его
координационную ем-
кость
, или дентатность.
К
монодентатным лигандам относятся ионы, а также мо-
лекулы, которые не могут занимать больше одного координаци-
онного места:
а) однозарядные отрицательно заряженные ионыпростые
и сложные, например
F ,
Cl ,
B
r
,
I ,
OH ,
2
NO ,
CN ,
NCS и др;
91
усиление гидролиза обеих солей и в результате – образование       реннюю) сферу – группировку, состоящую из центральной части-
конечных продуктов гидролиза. Например, если к раствору хло-      цы – комплексообразователя – иона или атома и окружающих
рида алюминия, гидролизующегося по катиону и имеющего из-         его лигандов (аддендов) – молекул или ионов противоположного
быток ионов H + , добавить раствор карбоната натрия, гидроли-     знака. В формулах комплексных соединений координационная
                                                                  сфера обозначается квадратными скобками. Число лигандов, рас-
зующегося по аниону и имеющего избыток OH − , происходит
                                                                  полагающихся вокруг          комплексообразователя,          называется
связывание данных ионов в молекулу воды. Такое взаимное уси-
                                                                  координационным числом. Примерами подобных веществ явля-
ление гидролиза приводит к выделению углекислого газа и обра-
зованию осадка гидроксида алюминия:                               ются K 4 [Fe(CN )6 ] , K 2 [HgI 4 ] , [Ag(NH 3 )2 ]Cl , K 2 [Zn(OH )4 ].
 2AlCl3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O ⇔ 2Al(OH)3 ↓ +3CO 2 ↑ +6NaCl        В приведенных примерах координационное число равно соответ-
                                                                  ственно 6, 4, 2 и 2. Ионы, находящиеся за пределами координа-
       2Al 3+ + 3CO 32- + 3H 2 O ⇔ 2Al(OH)3 ↓ +3CO 2 ↑ .          ционной сферы, образуют внешнюю сферу комплекса.
      Равновесие гидролиза может быть смещено также измене-             Комплексообразователи.             Комплексообразователями
нием температуры.                                                 служат атомы или ионы, имеющие вакантные орбитали, т.е. они
      Константа      диссоциации воды увеличивается с тем-        являются акцепторами. Способность к комплексообразованию
пературой в большей степени, чем константы диссоциации про-       возрастает с увеличением заряда иона и уменьшением его разме-
дуктов гидролиза слабых кислот и оснований, поэтому при на-       ра. К наиболее распространенным комплексообразователям отно-
гревании степень гидролиза возрастает. Этому процессу можно       сятся ионы d-элементов VII, VIII, I и II групп периодической сис-
дать и другое объяснение: так как реакция нейтрализации экзо-     темы элементов, например ионы Cu 2+ , Ag + , Au 3+ , Cr 3+ . Отри-
термична, то гидролиз, будучи противоположным ей процессом,       цательно заряженных ионов в качестве комплексообразователей
эндотермичен; поэтому в соответствии с принципом Ле Ша-           не существует.
телье нагревание вызывает усиление гидролиза.                           Лиганды. К числу лигандов относятся простые анионы, та-
      Нагревание вызывает уменьшение влияния комплексообра-
зования на гидролиз, так как константа нестойкости комплексов с   кие как F − , Cl − , Br − , I − , S 2 − , сложные анионы, например
повышением температуры увеличивается.                             OH − , NO −2 , CN − , NCS − , SO 24− , C 2 O 24− , молекулы, например
                                                                  H 2 O , NH 3 , CO , NO , N 2 H 4 (гидразин), С 5 H 5 N (пиридин).
                4.8. Комплексные соединения
                                                                  Лиганды являются донорами (поставщиками) неподеленных пар
                                                                  электронов. Число координационных мест, занимаемых лигандом
     Образование комплексных соединений является частным
                                                                  во внутренней сфере, характеризует его координационную ем-
случаем ионных реакций. К этим соединениям относят сложные
                                                                  кость, или дентатность.
вещества, имеющие в своем составе комплексные анионы, ком-
                                                                        К монодентатным лигандам относятся ионы, а также мо-
плексные катионы и нейтральные комплексы. В комплексных
                                                                  лекулы, которые не могут занимать больше одного координаци-
соединениях ковалентные связи образованы по донорно-
                                                                  онного места:
акцепторному механизму (см. Химическая связь).
                                                                        а) однозарядные отрицательно заряженные ионы – простые
     Структура комплексных соединений. В структуре ком-           и сложные, например F − , Cl − , Br − , I − , OH − , NO −2 , CN − ,
плексных соединений можно различить координационную (внут-        NCS − и др;
                              90                                                                    91