- •060108 «Фармация», 2 курс, III семестр
- •Организация занятия 15 мин
- •1.1.Реакции окисления восстановления.
- •1.2. Окислительно-восстановительные потенциалы
- •1.3. Константа равновесия реакций окисления – восстановления
- •1.4. Скорость реакций окисления – восстановления.
- •1.5. Аналитические реакции катионов IV группы.
- •1.5.1. Общая характеристика группы
- •1.5.2. Значение катионов четвертой группы и их соединений в медицине.
- •1.5.6. Аналитические реакции катиона олова (II).
- •1.5.7. Аналитические реакции катиона олова (IV).
- •1.5.8. Аналитические реакции мышьяка (III) и мышьяка(V) . Соединения мышьяка ядовиты!!!!!!!
- •Арсин очень ядовит! Реакции проводят только под тягой!
- •1.6. Анализ смеси катионов четвертой аналитической группы.
- •1.Предварительные наблюдения и испытания.
- •Систематический ход анализа.
- •2.1. Равновесия комплексообразования.
- •Аналогично для ступенчатых констант нестойкости Кн1, Кн2
- •2.2. Влияние различных факторов на процессы комплексообразования.
- •2.3. Применение комплексных соединений в химическом анализе.
- •2.4. Аналитические реакции катионов V группы.
- •2.4.1. Общая характеристика группы.
- •2.4.2. Значение катионов пятой аналитической группы и их соединений в медицине.
- •2.5. Анализ смеси катионов V аналитической группы.
- •II Систематический анализ.
- •Вопросы для самоподготовки
- •Вопросы для самоконтроля
- •Основная литература
Аналогично для ступенчатых констант нестойкости Кн1, Кн2
MLn = MLn-1 + L,
MLn-1 = MLn-2 + L,
Полная константа нестойкости комплекса равна произведению всех ступенчатых констант нестойкости.
Константа устойчивости комплекса (как полная, так и ступенчатая) есть величина, обратная константе нестойкости комплекса:
Если растворы сильно разбавлены, то коэффициенты активности равны 1 и равновесные активности равны равновесным концентрациям. В этом случае константа устойчивости комплекса равна его концентрационной константе устойчивости.
Чем больше величина константы нестойкости, тем сильнее комплексный ион диссоциирует в растворе и тем менее он устойчив.
Знание констант устойчивости комплексов дает возможность рассчитывать равновесные концентрации ионов в растворе, оценивать полноту протекания реакции комплексообразования, ее направление в системе конкурентных комплексообразовательных процессов, проводить сравнительную оценку прочности комплексов и т.д. При этом количественная оценка процесса комплексообразования является основанием для принятия конкретного решения. Если в организме ощущается недостаток каких-либо металлов (например, дефицит железа при малокровии), то при лечении в организм вводят комплексные соединения железа умеренной прочности (в составе фарм. препаратов: Феррум Лек (глюконат железа), Ферронат (фумарат железа)). В случае отравления организма соединениями металлов, для лечения используют антидот-нетоксичные лиганды (некоторые комплексоны, унитиол и т.д.), которые связывают металлы в устойчивые растворимые комплексы, выводящиеся из организма естественным путем.
2.2. Влияние различных факторов на процессы комплексообразования.
Влияние рН среды сказывается, прежде всего, на тех процессах комплексообразования, в которых участвуют ионы водорода или же в побочных реакциях лигандов с участием ионов водорода. При этом происходит смещение диссоциации комплексного иона.
Например, аммиачный комплекс серебра [Ag(NH3)2]+ в кислой среде разрушается с образованием осадка хлорида серебра AgCl:
[Ag(NH3)2]+ + Cl- + 2H3O+ → AgCl + 2NH4+ + 2H2O,
тогда же, как в щелочной и нейтральных средах он устойчив.
Часто реакции комплексообразования проводят в слабощелочной среде, при этом увеличивается полнота связывания иона металла в комплекс и подавляется взаимодействие лигандов с ионами водорода. Однако в сильнощелочных средах усиливается гидролиз металлов, что может привести к образованию основных солей и гидроксидов металлов.
Влияние концентрации лигандов. При увеличении концентрации лиганда L равновесие образования комплекса смещается вправо, при этом концентрация ионов металла в растворе уменьшается. Это особенно важно в тех случаях, когда образуются малоустойчивые комплексные соединения. Например, Co2+ обнаруживают реакцией с SCN-, получая комплекс [Co(SCN)4]2- с маленькой величиной lgβ=2,1. Поэтому для надежного эффекта применяют достаточно большой избыток (5-10 кратный) лиганда – тиоцианата калия или аммония.
В совмещенных равновесиях, когда в растворе присутствуют несколько лигандов, реакция образования комплексных ионов идет в соответствии с величинами констант нестойкости комплексов. В первую очередь образуются соединения с меньшими константами нестойкости, т.е. более прочные комплексы.
Влияние посторонних ионов. Оно особенно значимо в тех случаях, когда в раствор вводятся посторонние ионы, способные с ионом металла образовывать малорастворимые в воде осадки, что может привести к разрушению комплексов. Например, при введении в раствор аммиаката серебра [Ag(NH3)2]+ ионов иода I- возможно выпадение осадка AgI, так как Ks(AgI) = 8,3 10-17 очень мала и той концентрации ионов серебра, которая обусловлена диссоциацией комплекса, достаточно для образования осадка AgI:
[Ag(NH3)2]+ [Ag NH3]+ + NH3 Ag+ + 2NH3
Ag+ + I- AgI
Влияние ионной силы раствора заключается в том, что при этом изменяются величины ƒ (коэффициентов активности), а, следовательно, изменяются равновесные активности ионов – участников реакций, а значит, меняется соотношение между равновесными концентрациями реагентов.
Влияние температуры. Как известно, числовые значения констант химического равновесия зависят от температуры, поэтому с изменением последней равновесие комплексообразования смещается в ту или иную сторону.