Chemické děje a rovnováhy spojené s tvorbou komplexů a sraženin
Kategorie: Chémia (celkem: 338 referátů a seminárek)
Informace o referátu:
- Přidal/a: anonymous
- Datum přidání: 05. července 2007
- Zobrazeno: 3090×
Příbuzná témata
Chemické děje a rovnováhy spojené s tvorbou komplexů a sraženin
Srážecí reakceZvláštním typem heterogenních reakcí jsou reakce srážecí, při kterých je alespoň jeden z produktů v pevné fázi (jako sraženina). Látky se rozdělují na rozpustné a nerozpustné podle toho, zda při smíchání roztoků obsahujících jejich ionty o koncentraci c = 0,1 mol/dm3 vzniknou či nevzniknou sraženiny.
Součin rozpustnosti
Sůl jako silný elektrolyt při rozpouštění úplně disociuje. Přidá-li se do rozpouštědla sůl ve větším množství, než odpovídá nasycenému roztoku, zůstane přebytečné množství soli nerozpuštěné. Mezi nerozpuštěnou solí a jejími ionty v roztoku se ustaví heterogenní rovnováha. Tuto rovnováhu lze charakterizovat rovnovážnou konstantou Ks –součin rozpustnosti. Pro obecnou soustavu AmBn D m An+ (aq) + n Bm+ (aq) je součin rozpustnosti dán vztahem: Ks=[An+]m[Bm+]n
Součin rozpustnosti Ks určité látky je dán příslušným součinem koncentrací hydratovaných iontů v nasyceném roztoku umocněných na jejich stechiometrické koeficienty. Jeho hodnota pro určitou látku v daném rozpouštědle závisí na teplotě.
Vzniká-li v soustavě sůl srážecí reakcí, ustaví se stejná rovnováha, která se nazývá srážecí. Z hodnoty součinu rozpustnosti se usuzuje na rozpustnost soli; čím je Ks menší, tím je sraženina méně rozpustná a v roztoku zbude méně iontů.
Komplexotvorné rovnováhy
Komplexy (koordinační sloučeniny) jsou molekuly nebo ionty, kdy na atom nebo ion (centrální částici) jsou koordinačně kovalentní vazbou vázány jiné molekuly nebo ionty (ligandy) tak, že jejich počet převyšuje oxidační číslo centrální částice.
Reakce komplexotvorné (koordinační) se vyznačují jiným rozdělením nebo přenosem celých skupin atomů. Tyto sloučeniny jsou vytvářeny zejména přechodnými kovy. Koordinační sloučenina je složena z částic obsahujících centrální atom nebo ion, na který jsou koordinačními vazbami vázány ligandy. Centrální atom bývá nejčastěji atom nebo ion přechodného kovu, který může do svých neobsazených valenčních orbitalů přijmout volné elektronové páry. Je to akceptor elektronů. Většinou to bývají d-prvky, které tvoří jádra dobře, hůře jádra tvoří s-prvky, ještě hůře p-prvky. Ligandy jsou anionty nebo neutrální molekuly (např.: H2O, NH3, CO, CN-, OH-), které mají atom s volným elektronovým párem – donorový atom. Komplexní částice může být podle celkového náboje komplexní kation, anion nebo neutrální molekula.
Její vzorec se píše do hranaté závorky.
Názvy některých ligandů: Cl- - chloro, Br- - bromo, CN- - kyano, OH- - hydroxo
H2O – aqua, NH3 – ammin, NO – nitrosil, CO - karbonyl
Počet jednovazných ligandů, tj. ligandů vytvářejících jedinou vazbu s centrální částicí, udává koordinační číslo centrální částice.
Prostorový tvar komplexů, jako i jiných kovalentních sloučenin popisujeme hybridním stavem částice. Při vzniku určitých sloučenin dojde v některých případech k maximálnímu spárování elektronů v orbitalech d centrální částice. V těchto případech mluvíme o nízkospinových komplexech na rozdíl od komplexů vysokospinových, u nichž k tomuto spárování v orbitalech d centrální částice nedojde.
Experimentálním studiem velkého množství komplexním sloučenin obsahujících centrální částice a různé ligandy bylo zjištěno, že ligandy lze seřadit do řady podle schopnosti štěpit orbitaly d. Tato řada se nazývá spektrochemická řada: I- < Br- < Cl- < F- < OH- < CO42- » H2O < .. < NH3 < NO2- < CN- Ligandy umístěné nalevo v této řadě obvykle vytvářejí vysokospinové komplexy, zatímco ligandy umístěné napravo vytvářejí nízkospinové komplexy.
Konstanta stability
Chemická rovnováha se ustaví i v soustavě, kde se vytvářejí komplexy. Rovnovážný stav takové soustavy určuje konstanta stability. Např. pro rovnovážnou soustavu Ag+ (aq) + 2 NH3 D [Ag(NH3)2]+ platí: Kk = [Ag(NH3)2]+ / [Ag+][NH3]2 Čím je hodnota Kk větší, tím je vzniklý komplex stálejší a naopak.
Koordinační sloučeniny mají tu význačnou vlastnost, že vznikem koordinačních vazeb se ztrácejí nebo mění vlastnosti původních složek. Uměle připravené koordinační sloučeniny se používají v chemických syntézách zejména jako katalyzátory, v analytické chemii, v jaderné chemii a technologii. Přirozené koordinační sloučeniny jsou životně významné látky (např.: v hemoglobinu je komplex železa – kyslík). Ionty přechodných kovů vytvářejí ve vodném prostředí zpravidla aqua-komplexy.