Có lẽ tất cả những ai quen thuộc với hóa học ở trường và thậm chí có chút hứng thú với nó đều biết về sự tồn tại của các hợp chất phức tạp. Đây là những hợp chất rất thú vị với các ứng dụng rộng rãi. Nếu bạn chưa nghe về một khái niệm như vậy, thì dưới đây chúng tôi sẽ giải thích mọi thứ cho bạn. Nhưng hãy bắt đầu với lịch sử phát hiện ra loại hợp chất hóa học khá bất thường và thú vị này.
Lịch sử
Các muối phức đã được biết đến ngay cả trước khi phát hiện ra lý thuyết và cơ chế cho phép chúng tồn tại. Chúng được đặt theo tên của nhà hóa học đã phát hiện ra hợp chất này hoặc hợp chất kia, và không có tên gọi hệ thống nào cho chúng. Và do đó, không thể hiểu được bằng công thức của một chất mà nó có những đặc tính nào.
Điều này tiếp tục cho đến năm 1893, cho đến khi nhà hóa học Thụy Sĩ Alfred Werner đề xuất lý thuyết của mình, và 20 năm sau, ông nhận giải Nobel Hóa học. Điều thú vị là ông đã tiến hành các nghiên cứu của mình chỉ bằng cách giải thích các phản ứng hóa học khác nhau trong đó một số hợp chất phức tạp đi vào. Nghiên cứu đã được thực hiện trước đâysự phát hiện ra electron của Thompson vào năm 1896, và sau sự kiện này, hàng chục năm sau, lý thuyết này đã được bổ sung, ở dạng hiện đại hơn và phức tạp hơn nhiều đã đến thời của chúng ta và được sử dụng tích cực trong khoa học để mô tả các hiện tượng xảy ra trong biến đổi hóa học liên quan đến phức chất.
Vì vậy, trước khi tiếp tục mô tả hằng số không ổn định là gì, hãy hiểu lý thuyết mà chúng ta đã nói ở trên.
Lý thuyết về hợp chất phức tạp
Werner trong phiên bản gốc của lý thuyết phối trí đã đưa ra một số định đề hình thành cơ sở của nó:
- Một ion trung tâm phải có trong bất kỳ hợp chất phối trí (phức chất) nào. Theo quy luật, đây là nguyên tử của nguyên tố d, ít thường xuyên hơn - một số nguyên tử của nguyên tố p và của nguyên tố s, chỉ Li mới có thể hoạt động với khả năng này.
- Ion trung tâm, cùng với các phối tử liên kết của nó (các hạt mang điện hoặc trung tính, chẳng hạn như nước hoặc anion clo) tạo thành hình cầu bên trong của hợp chất phức tạp. Nó hoạt động trong dung dịch giống như một ion lớn.
- Quả cầu bên ngoài gồm các ion trái dấu với điện tích của quả cầu bên trong. Tức là, ví dụ, đối với một quả cầu tích điện âm [CrCl6]3-thì ion của quả cầu bên ngoài có thể là các ion kim loại: Fe 3 +, Ni3 +v.v.
Bây giờ, nếu mọi thứ đều rõ ràng với lý thuyết, chúng ta có thể chuyển sang tính chất hóa học của các hợp chất phức tạp và sự khác biệt của chúng với các muối thông thường.
Tính chất hóa học
Trong dung dịch, các hợp chất phức tạp phân hủy thành các ion, hay nói đúng hơn là thành các hình cầu bên trong và bên ngoài. Có thể nói rằng chúng hoạt động như chất điện phân mạnh.
Ngoài ra, quả cầu bên trong cũng có thể phân rã thành ion, nhưng để điều này xảy ra, cần phải tiêu tốn khá nhiều năng lượng.
Hình cầu ngoài cùng trong hợp chất phức tạp có thể được thay thế bằng các ion khác. Ví dụ, nếu có một ion clo ở hình cầu bên ngoài và một ion cũng có trong dung dịch, thì ion này cùng với hình cầu bên trong sẽ tạo thành một hợp chất không hòa tan, hoặc nếu có một cation trong dung dịch, sẽ tạo ra một hợp chất không tan với clo, sẽ xảy ra phản ứng thay thế hình cầu bên ngoài.
Và bây giờ, trước khi tiếp tục định nghĩa hằng số không ổn định là gì, hãy nói về một hiện tượng có liên quan trực tiếp đến khái niệm này.
Phân ly điện ly
Bạn có thể biết từ này từ khi đi học. Tuy nhiên, chúng ta hãy xác định khái niệm này. Sự phân ly là sự phân huỷ các phân tử chất tan thành ion trong môi trường dung môi. Điều này là do sự hình thành các liên kết đủ mạnh của các phân tử dung môi với các ion của chất hòa tan. Ví dụ, nước có hai đầu tích điện trái dấu và một số phân tử bị hút bởi đầu âm đối với các cation, và những phân tử khác bị hút bởi đầu dương đối với các anion. Đây là cách hydrat được hình thành - các ion được bao quanh bởi các phân tử nước. Thực ra đây là bản chất của điệnphân ly.
Thực ra bây giờ quay lại chủ đề chính của bài viết của chúng ta. Hằng số mất ổn định của các hợp chất phức tạp là gì? Mọi thứ khá đơn giản, trong phần tiếp theo chúng ta sẽ phân tích cụ thể và chi tiết về khái niệm này.
Hằng số bất ổn của các hợp chất phức tạp
Chỉ số này thực sự đối lập trực tiếp với hằng số ổn định của phức chất. Do đó, hãy bắt đầu với nó.
Nếu bạn đã nghe nói về hằng số cân bằng của phản ứng, bạn sẽ dễ dàng hiểu được tài liệu dưới đây. Nhưng nếu không, bây giờ chúng ta sẽ nói sơ qua về chỉ số này. Hằng số cân bằng được định nghĩa là tỷ số giữa nồng độ của các sản phẩm phản ứng, được nâng lên bằng hệ số cân bằng của chúng, với các chất ban đầu, trong đó các hệ số trong phương trình phản ứng được tính theo cùng một cách. Nó cho biết phản ứng chủ yếu sẽ đi theo hướng nào ở nồng độ chất và sản phẩm ban đầu.
Nhưng tại sao chúng ta đột nhiên bắt đầu nói về hằng số cân bằng? Trên thực tế, hằng số mất ổn định và hằng số bền thực tế là hằng số cân bằng, tương ứng, của các phản ứng phá hủy và hình thành quả cầu bên trong của phức chất. Mối liên hệ giữa chúng được xác định rất đơn giản: Kn=1 / Kst.
Để hiểu rõ hơn về vật liệu, chúng ta hãy lấy một ví dụ. Chúng ta hãy lấy anion phức [Ag (NO2)2]-và viết phương trình cho phản ứng phân rã của nó:
[Ag (NO2)2]-=> Ag ++ 2NO2-.
Hằng số mất ổn định của ion phức của hợp chất này là 1,310-3. Điều này có nghĩa là nó đủ ổn định, nhưng vẫn chưa đến mức được coi là rất ổn định. Độ bền của ion phức trong môi trường dung môi càng lớn thì hằng số mất ổn định càng thấp. Công thức của nó có thể được biểu thị theo nồng độ của các chất bắt đầu và phản ứng:]2/ [Ag (NO2)2]-].
Bây giờ chúng ta đã giải quyết xong khái niệm cơ bản, nên đưa ra một số dữ liệu về các hợp chất khác nhau. Tên của các hóa chất được viết ở cột bên trái và hằng số không ổn định của các hợp chất phức tạp được viết ở cột bên phải.
Bảng
| Chất | Hằng số không ổn định |
| [Ag (KHÔNG2)2]- | 1.310-3 |
| [Ag (NH3)2]+ | 6.8 × 10-8 |
| [Ag (CN)2]- | 1 × 10-21 |
| [CuCl4]2- | 210-4 |
Dữ liệu chi tiết hơn về tất cả các hợp chất đã biết được đưa ra trong các bảng đặc biệt trong sách tham khảo. Trong mọi trường hợp, hằng số không ổn định của các hợp chất phức tạp, bảng trong số đó cho một số hợp chất được đưa ra ở trên, khó có thể giúp ích nhiều cho bạn nếu không sử dụng sách tham khảo.
Kết
Sau khi chúng tôi tìm ra cách tính hằng số không ổn định,chỉ còn lại một câu hỏi - về lý do tại sao tất cả điều này là cần thiết.
Mục đích chính của đại lượng này là xác định tính ổn định của ion phức. Điều này có nghĩa là chúng ta có thể dự đoán độ ổn định trong dung dịch của một hợp chất cụ thể. Điều này giúp ích rất nhiều trong tất cả các lĩnh vực, theo cách này hay cách khác liên quan đến việc sử dụng các chất phức tạp. Chúc bạn học tốt môn hóa học!
