Сургуулийн химийн хичээлийг мэддэг, бага зэрэг сонирхдог хүн бүр нарийн төвөгтэй нэгдлүүд байдгийг мэддэг байх. Эдгээр нь өргөн хэрэглээтэй маш сонирхолтой нэгдлүүд юм. Хэрэв та ийм ойлголтын талаар сонсоогүй бол доор бид танд бүгдийг тайлбарлах болно. Гэхдээ энэ нэлээд ер бусын бөгөөд сонирхолтой төрлийн химийн нэгдлүүдийг нээсэн түүхээс эхэлцгээе.
Түүх
Цогцолбор давс нь тэдгээрийг оршин тогтнох боломжийг олгодог онол, механизмыг нээхээс өмнө мэдэгдэж байсан. Тэдгээрийг энэ эсвэл өөр нэгдлүүдийг нээсэн химичийн нэрээр нэрлэсэн бөгөөд тэдгээрийн системчилсэн нэр байхгүй байв. Тиймээс тухайн бодис ямар шинж чанартай болохыг томъёогоор нь ойлгох боломжгүй байв.
Энэ нь 1893 он хүртэл үргэлжилсэн бөгөөд Швейцарийн химич Альфред Вернер онолоо дэвшүүлж, 20 жилийн дараа химийн салбарт Нобелийн шагнал хүртэх хүртэл үргэлжилсэн. Тэрээр судалгаагаа зөвхөн тодорхой нарийн төвөгтэй нэгдлүүд орсон янз бүрийн химийн урвалуудыг тайлбарлах замаар явуулсан нь сонирхолтой юм. Өмнө нь судалгаа хийж байсанТомпсон 1896 онд электроныг нээсэн бөгөөд энэ үйл явдлын дараа олон арван жилийн дараа онолыг илүү орчин үеийн, төвөгтэй хэлбэрээр баяжуулж, бидний үед тохиолдож буй үзэгдлүүдийг тодорхойлоход шинжлэх ухаанд идэвхтэй ашиглаж байна. комплекс агуулсан химийн хувиргалт.
Тиймээс тогтворгүй байдлын тогтмол гэж юу болохыг тайлбарлахаасаа өмнө дээр дурдсан онолыг ойлгоцгооё.
Нэгдлийн нэгдлүүдийн онол
Вернер зохицуулалтын онолын анхны хувилбартаа түүний үндэс болсон хэд хэдэн постулатыг томъёолсон:
- Аливаа координацын (нийлмэл) нэгдэлд төвийн ион заавал байх ёстой. Энэ нь дүрмээр бол d-элементийн атом бөгөөд цөөн тохиолдолд - зарим p-элементийн атомууд ба s-элементүүдийн хувьд зөвхөн Li нь ийм хүчин чадалтай ажилладаг.
- Төв ион нь холбогдох лигандын хамт (ус, хлорын анион гэх мэт цэнэглэгдсэн эсвэл саармаг хэсгүүд) нийлмэл нэгдлийн дотоод бөмбөрцгийг бүрдүүлдэг. Энэ нь уусмалд нэг том ион шиг ажилладаг.
- Гадна бөмбөрцөг нь дотоод бөмбөрцгийн цэнэгийн тэмдгийн эсрэг ионуудаас тогтоно. Жишээлбэл, сөрөг цэнэгтэй бөмбөрцгийн хувьд [CrCl6]3- гадна бөмбөрцгийн ион нь металлын ионууд байж болно: Fe 3 +, Ni3+ гэх мэт.
Одоо онолын хувьд бүх зүйл тодорхой бол бид нийлмэл нэгдлүүдийн химийн шинж чанар болон энгийн давснаас ялгагдах зүйл рүү шилжиж болно.
Химийн шинж чанар
Уусмал дахь нийлмэл нэгдлүүд нь ионуудад задардаг, эс тэгвээс дотоод болон гадаад бөмбөрцөгт задардаг. Тэд хүчтэй электролит шиг ажилладаг гэж бид хэлж чадна.
Үүнээс гадна дотоод бөмбөрцөг нь ион болон задарч болох боловч үүнийг хийхийн тулд маш их энерги шаардагдана.
Нэгдмэл нэгдлүүдийн гаднах бөмбөрцгийг бусад ионоор сольж болно. Жишээлбэл, хэрэв гаднах бөмбөрцөгт хлорын ион байсан бөгөөд уусмалд мөн ион агуулагдаж байгаа бөгөөд энэ нь дотоод бөмбөрцөгтэй хамт уусдаггүй нэгдэл үүсгэдэг, эсвэл уусмалд катион байгаа бол энэ нь ионыг үүсгэдэг. хлортой уусдаггүй нэгдэл бол гадна бөмбөрцгийг орлуулах урвал явагдана.
Тэгээд одоо тогтворгүй байдлын тогтмол гэж юу болох тухай тодорхойлолтыг үргэлжлүүлэхийн өмнө энэ ойлголттой шууд холбоотой үзэгдлийн талаар ярилцъя.
Электролитийн диссоциаци
Та энэ үгийг сургуулиасаа мэддэг байх. Гэсэн хэдий ч энэ ойлголтыг тодорхойлъё. Диссоциац нь уусгагч орчинд ууссан бодисын молекулуудыг ион болгон задлах явдал юм. Энэ нь ууссан бодисын ионуудтай уусгагч молекулуудын хангалттай хүчтэй холбоо үүссэнтэй холбоотой юм. Жишээлбэл, ус хоёр эсрэг цэнэгтэй төгсгөлтэй бөгөөд зарим молекулууд сөрөг төгсгөлд катионууд, зарим нь эерэг төгсгөл нь анионууд руу татагддаг. Ийм байдлаар гидратууд үүсдэг - усны молекулуудаар хүрээлэгдсэн ионууд. Үнэндээ энэ бол электролитийн мөн чанар юмдиссоциаци.
Одоо нийтлэлийн гол сэдэв рүүгээ орцгооё. Комплекс нэгдлүүдийн тогтворгүй байдлын тогтмол нь юу вэ? Бүх зүйл маш энгийн бөгөөд дараагийн хэсэгт бид энэ ойлголтыг нарийвчлан, нарийвчлан шинжлэх болно.
Нэгдмэл нэгдлүүдийн тогтворгүй байдлын тогтмол
Энэ үзүүлэлт нь үнэндээ цогцолборуудын тогтвортой байдлын тогтмолын шууд эсрэг үзүүлэлт юм. Тиймээс үүнээс эхэлцгээе.
Хэрэв та урвалын тэнцвэрийн тогтмол байдлын талаар сонссон бол доорх материалыг хялбархан ойлгох болно. Гэхдээ үгүй бол одоо бид энэ үзүүлэлтийн талаар товчхон ярих болно. Тэнцвэрийн тогтмол гэдэг нь урвалын тэгшитгэл дэх коэффициентүүдийг ижил аргаар харгалзан үзсэн урвалын бүтээгдэхүүний концентрацийг тэдгээрийн стехиометрийн коэффициентийн хүчин чадал, анхны бодисуудтай харьцуулсан харьцаагаар тодорхойлогддог. Энэ нь урвалын нэг буюу өөр концентрацитай анхдагч бодис, бүтээгдэхүүний аль чиглэлд явагдахыг харуулдаг.
Гэхдээ бид яагаад тэнцвэрийн тогтмол байдлын талаар гэнэт ярьж эхэлсэн юм бэ? Үнэн хэрэгтээ тогтворгүй байдлын тогтмол ба тогтвортой байдлын тогтмол нь үнэндээ цогцолборын дотоод хүрээг устгах, үүсгэх урвалын тэнцвэрийн тогтмолууд юм. Тэдний хоорондын холболтыг маш энгийнээр тодорхойлдог: Kn=1/Kst.
Материалыг илүү сайн ойлгохын тулд жишээ татъя. [Ag(NO2)2]- комплекс анионыг авч тэгшитгэлийг бичье. түүний задралын урвал:
[Ag(NO2)2]-=> Ag + + 2NO2-.
Энэ нэгдлийн комплекс ионы тогтворгүй байдлын тогтмол нь 1.310-3 байна. Энэ нь хангалттай тогтвортой, гэхдээ тийм ч тогтвортой гэж тооцогдох хэмжээнд биш гэсэн үг. Уусгагч орчинд нийлмэл ионы тогтвортой байдал их байх тусам тогтворгүй байдлын тогтмол бага байна. Түүний томьёог эхлэл ба урвалж буй бодисын концентрациар илэрхийлж болно:]2/[Ag(NO2) 2] -].
Одоо бид үндсэн ойлголтыг авч үзсэн тул янз бүрийн нэгдлүүдийн талаар зарим мэдээлэл өгөх нь зүйтэй болов уу. Зүүн баганад химийн бодисын нэрийг, баруун талд нийлмэл нэгдлүүдийн тогтворгүй байдлын тогтмолыг бичнэ.
Хүснэгт
| Бодис | Тогтворгүй байдлын тогтмол |
| [Ag(NO2)2]- | 1.310-3 |
| [Ag(NH3)2]+ | 6.8×10-8 |
| [Ag(CN)2]- | 1×10-21 |
| [CuCl4]2- | 210-4 |
Мэдэгдэж буй бүх нэгдлүүдийн талаарх дэлгэрэнгүй мэдээллийг лавлах номны тусгай хүснэгтэд өгсөн болно. Ямар ч тохиолдолд, хэд хэдэн нэгдлүүдийн хүснэгтийг дээр өгсөн цогцолбор нэгдлүүдийн тогтворгүй байдлын тогтмол нь лавлах номыг ашиглахгүйгээр танд тийм ч их тус болохгүй байх магадлалтай.
Дүгнэлт
Тогтворгүй байдлын тогтмолыг хэрхэн тооцоолохыг олж мэдсэний дараа,Энэ бүхэн яагаад хэрэгтэй вэ гэсэн ганц л асуулт үлдлээ.
Энэ хэмжигдэхүүний гол зорилго нь комплекс ионы тогтвортой байдлыг тодорхойлох явдал юм. Энэ нь бид тодорхой нэгдлийн уусмал дахь тогтвортой байдлыг урьдчилан таамаглаж чадна гэсэн үг юм. Энэ нь нарийн төвөгтэй бодис ашиглахтай холбоотой бүх салбарт маш их тусалдаг. Химийн хичээлд баяртай байна!
