32

3.2.4. Сполуки з комплексним катіоном і аніоном

Найменування таких сполук складаються із назв катіона й аніона.

3.3. Стійкість комплексних іонів

Комплексні сполуки при дисоціації утворюють комплексні іони, наприклад: [Ag(NH3)2]Cl ↔ [Ag(NH3)2]+ + Cl −;

K[Ag(CN)2] ↔ K+ + [Ag(CN)2] −.

Така дисоціація протікає повністю.

Комплексні іони в свою чергу зазнають повторної дисоціації:

Ця дисоціація звичайно протікає незначною мірою.

Застосовуючи закон діючих мас до оборотних процесів (а) і (б), одержимо вирази констант нестійкості комплексних іонів:

Константа нестійкості комплексного іона характеризує міцністі (стійкість) внутрішньої сфери комплексної сполуки. В наведених прикладах

комплекс [Ag(CN)2]− більш міцний, ніж комплекс [Ag(NH3)2]+.

Сполуки з малостійкою внутрішньою сферою називаються подвійними солями. Позначають їх інакше, ніж комплексні сполуки, а саме як сполуки молекул, наприклад, K2SO4 Al2(SO4)3. Подвійна сіль відрізняється від ком-

33

плексної солі лише дисоціацією комплексного іона: у першої − вона практично повна, у другої − незначна.

Подвійні солі − досить поширені сполуки. До них належать сіль Мора (NH4)2SO4 FeSO4 6H2O, подвійний хлорид калію і міді 2КСl СuСl2 2Н2О та багато інших. При розчиненні у воді, наприклад, подвійного хлориду відбувається дисоціація:

2КСl СuСl2 2Н2О ↔ 2K+ + Cu2+ + 4Cl − + 2H2O

і всі утворені в розчині іони можна виявити з допомогою відповідних реакцій. Та якщо цю сполуку розглядати як комплексну, то її формулу треба

зобразити так: К2[СuСl4] 2Н2О. Дисоціація К2[СuСl4] 2Н2О протікає за рівнянням:

К2[СuСl4] 2Н2О ↔ 2K+ + [СuСl4]2− + 2Н2О [СuСl4]2− ↔ Cu2+ + 4Cl −.

Утворений комплексний іон стійкий тільки в концентрованих розчинах і його константа нестійкості при кімнатній температурі:

Порівняємо значення KH[CuCl4]2 зі значенням константи нестійкості одного з комплексних іоні в міді, наприклад, KH[Cu(NH3)4]2+ = 2 1013. Тоді ми побачимо, що KH[CuCl4]2 > KH[Cu(NH3)4]2+ на декілька порядків, а що менша константа нестійкості комплексу, то більша його стійкість.

Оскільки дисоціація комплексного іона є процесом оборотним, то, виводячи зі сфери реакції послані ним іони, можна практично зруйнувати комплекс. Як приклад розглянемо взаємодію HNO3 з [Ag(NH3)2]Cl, який пов-

ністю дисоціює на [Ag(NH3)2]+ і Cl −. Комплексний іон дисоціює частково: [Ag(NH3)2]+ ↔ Ag+ + 2NH3.

Іони водню зв'язують молекули аміаку

NH3 + H+ → NH4+

і виводять їх із сфери реакції, внаслідок чого нові іони [Ag(NH3)2]+ зазнають дисоціації (для відновлення рівноваги), у розчині збільшується концентрація Ag+. А оскільки там є хлорид-іони, то добуток концентрацій вільних іонів

Ag+ і Cl− перевищує ДРAgCl і AgCl випадає в осад. Сумарно весь процес можна записати так:

[Ag(NH3)2]Cl + HNO3 → AgCl ↓ + 2 NH4NO3

або

[Ag(NH3)2]+ + Cl − + 2H+ → AgCl ↓ + 2 NH4+.