Тұздар ерітінділеріндегі гидролиттік тепе-теңдігі

Тұздардың ерітінділерінде гидролиздің әсерінен ортаның рН-ы өзгереді. Күшті негіз бен күшті қышқыл қалдықтарынан құрылған тұздар гидролизге ұшырамайды, бұндай тұз ерітінділерінің рН = 7. Басқа типті тұз ерітінділері сумен әрекеттесіп оның протолиттік тепе-теңдігін бұзады. Сондықтан рН мәндерін анықтау үшін гидролиздену константасын қолданады.

Егер гидролиз катион арқылы жүретін болса

Kt⁺ + H₂O = KtOH + H⁺

[H⁺] = √ K_h^. C_тұз

pH = ½ pK_W – ½ pK_b - ½ lg C_тұз

Гидролиз анион арқылы жүрсе

An^- + H₂O = HAn + OH^-

[OH^-] = √ K_b^.C_тұз

pH = ½ pK_W + ½ pK_a + ½ lg Cтұз

Гидролиз катион және анион бойынша жүретін болса

Kt⁺ + An^- + H₂O = KtOH + HAn

pH = ½ pK_W + ½ pK_a – ½ pK

8 дәріс

Комплекс түзу тепе-теңдігі

Комплексті қосылыстар деп орталық ионнан және оған координацияланған лигандылардан тұратын күрделі қосылыстарды атаймыз. Комплексті қосылыстарға жоғары стехиометрия тән. Мысалы: K₄[Fe(CN)₆],

[Cu(NH₃)₄]Cl₂, K[Ag(CN)₂]. Жақша сыртында орналасқан катиондар мен аниондар комплексті қосылыстардың сыртқы сферасын құрайды. Сырқы және ішкі сфералар комплексті қосылыстарда иондық байланыс арқылы байланысқан, ал комплекс түзуші ионымен лигандылар электровалентті байланыс (донорлы-акцепторлы, ковалентті, сутекті) арқылы қосылған. Сондықтан, комплексті қосылыстардың ішкі және сыртқы сфераларға ыдырауы күшті электролиттер диссоциациясы сияқты толық өтеді, ал ішкі сфераның ыдырауы әлсіз электролиттердің иондануына ұқсас, яғни бұл процесс қайтымды, және өте аз мөлшерде жүреді. Мысалы:

K₄[Fe(CN)₆] = 4 K⁺ + [Fe(CN)₆]^4- - бұл толық қайтымсыз диссоциация

[Fe(CN)₆]^4- ↔ Fe²⁺ + 6 CN^- - қайтымды процесс

Осы тепе-теңдіктің константасы комплексті қосылыстың тұрақсыздық константасы деп аталады. Ал қарама-қарсы процесстің константасы – турақтылық константасы деп аталады.

Әдетте комплекс түзілуі сатылап жүреді:

M + L = ML K₁= a_ML/a_Ma_l

ML + L = ML₂ K₂ = a_ML2/a_mLa_L

Және әр реакцияға жалпы тұрақтылық константаларды келтіруге болады:

M + L = ML β₁ = K₁

M + 2L = ML₂ β₂ = K₁^.K₂ = a_ML2/a_Ma_L²

Активтіктің орнына концентрацияны қойсақ концентрациялық тұрақтылық константаларының мәндері шығады:

β₁^c = [ML]/[M]^.[L] және β₁^c = β₁ ^.f_Mf_L/f_ML

Комплексті бөлшектер үшін материалдық баллансты метал-ионы және лиганд арқылы келтіруге болады

C_M = [M] + [ML] + [ML₂] + …+ [ML_n]

C_L = [L] + [ML] + 2[ML₂] + …+n[ML_n]

Комплекстүзу тепе-теңдігін сипаттау үшін комплекстену функциясы пайдаланады

F(L) = C_M/[M]

Комплекстену функциясы кез-келген комплексті бөлшектердің мольдік үлесін есептеуге мумкіндік береді:

α_M^o = [M]/C_M = 1/F(L)

α_ML = [ML₂]/C_M = β₁^.[L]^. α_M^o

α_MLn = [ML_n]/C_M = β_n^.[L]^n. α_M^o

Комплекс түзілу процесіне түрлі жағдайлар әсер етеді

• лигандтардың концентрациясы

• ерітіндінің рН-ы

• ерітіндінің иондық күші

Қосымша реакциялар жүйедегі метал және лиганд концентрацияларына әсер етіп негізгі процесінің жүру жағдайын өзгертеді. Қосымша реакцияларды ескеру үшін шартты тұрақтылық константаларын пайдалану керек

β^`= [ML]/C_M^.C_L = β^o.α_M^. α_L

α_M^. және α_L – қосымша реакциялардың коэффициенттері.

9 дәріс