reacții de complexare - studopediya
Creșterea solubilității compușilor ușor solubile adesea asociate cu formarea de complexe. In multe cazuri ionii depuse sunt capabili de a interacționa cu diferiți liganzi, astfel încât acestea afectează echilibrul dintre precipitatul și soluția. Astfel, ionii de acid tartric și alți acizi hidroxi interfera cu precipitarea fierului ca hidroxid. Solubilitatea sulfatului de plumb în prezența Pb (NO3) 2 este crescută prin formarea unor cationi complecși [Pb2 SO4] 2+. . [Pb3 (SO4) 2] 2+, etc. In precipitarea ionilor de argint cu acid clorhidric în exces sau clorură de sodiu, clorură de argint precipitatul trece în soluție sub formă de anioni complecși [AgCl2] - sau [AgC13] 2-.
Schimbarea stării de echilibru între precipitatul și soluția spre namolul dizolvarea precipitatului depinde de solubilitatea produsului, stabilitatea concentrației complexe, ligand, aciditatea soluției și alte condiții.
Folosind diferiți liganzi pot lega ionii care interfera cu analiza, prin precipitare sau prin alte metode. În esență, acest proces corespunde cu separarea fără filtrare, spălare și așa mai departe. E. Acest lucru necesită mult timp.
Calculele solubilitatea precipitațiilor în timpul formării complexelor asociate cu unele dificultăți. Acest lucru se datorează faptului că mulți compuși complecși care nu au instalat încă instabilitatea sau stabilitatea constantă. In plus, ionii complecși, în mod similar cu acizi polibazici se formează și se disociază în trepte. Condiția de echilibru între grupurile individuale de forme complexe depinde de concentrația ligandului și aciditatea soluției.
Exemplul 3.10 solubilității Se calculează de clorură de argint în soluție 1 M NH3, cu condiția ca după atingerea concentrației de echilibru a excesului de amoniac [NH3] a fost 0,1mol / l.
Soluție: Solubilitatea clorură de argint în soluția de amoniac este asociat cu formarea complexului de amoniac:
Acest compus este un electrolit puternic și disociază în ioni [Ag (NH3) 2] + și C1 -. Astfel, complexul este un cation [Ag (NH3) 2] +. care este foarte slab disociată. Prin urmare, solubilitatea în acest caz, datorită interacțiunii ionilor de argint cu amoniac conform ecuației:
Constanta stabilitate a complexului este de forma:
produs de argint solubilitate clorură de:
PPAgCI = [Ag +] [C1 -] = 1 # 8729; 10 -10.
Ecuația reacției dintre clorura de argint și amoniacul poate fi scris astfel:
Constanta de echilibru pentru această reacție
Dacă această expresie este de a multiplica și divide concentrația ionilor de argint [Ag +], și substituind valoarea corespunzătoare,
K = 1,7 # 8729; 10 iulie # 8729; 10 -10 = 1,7 # 8729; 10 -3
Starea de echilibru a deplasărilor de reacție la dreapta este mai mare, cu atât mai mare solubilitatea precipitatului și mai mică constanta de disociere a complexului, adică. E. o mai mare stabilitate acesteia.
AgCl precipită atunci când este dizolvat într-o soluție de cantități de NH3 de C1 - ioni și [Ag (NH3) 2] + să fie egale, adică [C1 -] = [Ag (NH3) 2] +.
Apoi, putem scrie:
Prin urmare, solubilitatea AgCl în apă egală cu 10 -5 M și 1 M soluție de amoniac crește la 3,7 # 8729; 10 -3 M, adică precipită aproape complet în soluție.
3.5. precipitare fracționată
adăugat de multe ori pe reactivul formează un compus slab solubil nu cu unul, ci doi sau mai mulți ioni în soluție. Folosind regula produsului de solubilitate, este posibil să se înțeleagă modul în care depunerea de ioni, în astfel de cazuri.
Să presupunem că sunt prezenți simultan în soluția cationii Ca2 + și Ba 2+. concentrație egală cu 10 -1 mol / l. Cu adăugarea treptată a acestui amestec la o soluție de oxalat de amoniu (NH4) 2 C2 O4 posibile pentru cele două reacții:
Prima precipită conexiunea pentru care va fi atins mai devreme (și depășit) valoarea produsului de solubilitate.
Pe baza valorilor PR, se poate calcula concentrația de C2 O4 2- ion necesară pentru a iniția precipitarea oxalatului de calciu și bariu:
Din aceste calcule arată că, pentru precipitarea oxalatului de calciu necesită concentrație mult mai scăzută a ionului oxalat (2,6 # 8729; 10 -8 mol / l) decât oxalat de bariu (1,6 # 8729; 10 -6 mol / l) .
Prin urmare, un amestec este mai întâi precipitat oxalat de calciu, a cărui produs de solubilitate este atins mai devreme.
Astfel, depunerea ionilor dintr-un amestec al acestora are loc în aceeași secvență în care produsul de solubilitate se obțin electroliții greu solubili formați prin acțiunea unui reactiv, adică primul precipitat compus cu un produs de solubilitate mai scăzută. O astfel de depunere secvențială numită fracționat (sau fracționată).
precipitare secvență nu depinde numai de mărimea PR, ci și pe concentrațiile ionilor respectivi în soluție. De exemplu, creșterea concentrației ionilor de Ba 2+ la 100 de ori și mai mult în ceea ce privește concentrația ionilor de Ca2 +. posibil să se determine secvența inversă a depunerilor de oxalat de calciu și bariu, m. e. primul precipitat BaC2 O4.
precipitare fractional frecvent utilizate în analiza chimică calitativă, cromatografia de precipitare și altele asemenea. D.
3.6. Transformarea unor slab solubili
în alți compuși
În chimia analitică, de multe ori trebuie să se confrunte cu reacțiile în care un compus slab solubil este transformat într-o altă, mult mai puțin solubilă în aceste condiții. De exemplu, precipitat SrSO4 (OL = 3,2 x 10 -7) pot fi ușor convertite în SrCO3 (PR = 1,1 # 8729; 10 -10), prin acțiunea în exces soluție CO3 Na2 pentru a precipita SrSO4.
Acest lucru este de o mare importanță practică, astfel încât să SrSO4 nu se dizolvă în acizi și SrCO3 - .. solubile. Prin urmare, pentru a converti o SrSO4 soluție, este mai întâi convertit la carbonat, și apoi se dizolvă în acizi.
Dacă vom compara produsul solubilității BaSO4 (PR = 1,1 x 10 -10) și BaCO3 (PR = 5,1 x 10 -9), poate părea că carbonatul de bariu sulfat de transfer imposibilă. Cu toate acestea, nu este. BaCO3 precipitat se formează atunci când produsul solubilității va fi depășită, t. E ..
Trebuie furnizate Transformarea BaSO4 în BaCO3 :. t. e.,
Astfel, conversia la BaSO4 în BaCO3 a avut loc, este necesar să se [CO3 2-] în soluție depășește [SO4 2-] mai mult de 50 de ori.
În practică, o traducere completă se realizează precipitat acțiunea potențează porțiunea proaspătă de soluție de Na2 CO3 pentru a precipita, care fuzionează astfel lichidul din sediment.
Procesele de conversie a unor alți compuși solubili pot fi utilizați cu succes pentru separarea ionilor, mai ales la fracțional lor detectată.