Мәңдерінің бірі –заттар салмағының сақталу заңын ашқан кедергі деңгейінде қалыптасып,әрі қарай даму дәрежесі жетті
Тотығу–тотықсыздану реакциясының термодинамикалық негіздері
жүктеу/скачать 1,36 Mb.
|
Лекция анал химия 2
- Бұл бет үшін навигация:
- Кешенді қосылыстар, координациялық теория
| Тотығу–тотықсыздану реакциясының термодинамикалық негіздері
Заттың тотығу–тотықсыздану қасиеттері сан жағынан олардың тотығу–тотықсыздану потенциалдарының мәндері бойынша анықталады. Редоксо-потенциалдың абсолюттік мәні неғұрлым үлкен болса, оның тотықтырғыш қасиеті соғұрлым жоғары болады және керісінше. Реакцияның жүру мүмкіндігін Гиббс энергиясының өзгерісінің мәнін есептеу арқылы анықтауға болады. Тотығу–тотықсыздану үрдісінің электр қозғаушы күші мен Гиббс энергиясы байланысы мынадай формула арқылы беріледі: ∆ = -nF (9.5) мұндағы, n – реакцияға қатысатын электрондар саны F – Фарадей саны, 96500 Кл E – электр қозғаушы күші, В. Бұл формуладан гальвани элементі жұмыс істеу үшін және тотығу–тотықсыздану реакциялары көрсетілген бағытта жүру үшін электр қозғаушы күшінің мәні оң болуы қажет, сонда ғана ∆G<0 болады. Осы жерде §3-тегі реакциясы кері жүре алмайтындығына көз жеткізуімізге болады. Реакция кері жүреді деп есептесек, Cu - т-с-ш, Zn - т-т-ш болады, сонда = -0,76 – (+0,34) = -1,1 В, Е<0, сондықтан , олай болса, реакция жүрмейді. Гиббс энергиясының өзгерісі тотығу-тотықсыздану үрдісінің тепе-теңдік константасымен де байланысты: ∆ = -RT·lnK = -2,3·RT·lgK (9.6) мұндағы R – универсал газ тұрақтысы T – абсолюттік температура K – тепе-теңдік константасы. (2)-формуладан К>1 болғанда ∆G<0; ал K=1 болғанда ∆G=0, ал K<1 ∆G>0 болатыны көрінеді. Сонда, (9.5) және (9.6) формулаларды біріктіріп жазсақ, мына теңдік шығады: пFE = 2,3· RT· lgK (9.7) (9.8) АНАЛИТИКАЛЫҚ ХИМИЯДАҒЫ КОМПЛЕКСТЕРДІҢ ТҮЗІЛУІ Кешенді қосылыстар, координациялық теория Біздер химиялық байланысты оқығанда тарту күші тек атомдар арасында ғана емес, сонымен қатар молекула аралық та болатынын қарастырғанбыз. Д.И.Менделеев пен В.А Каблуковтың ерітінділер жайындағы теориясы бойынша иондар сулы ерітіндіде гидратталған күйде жүреді. Егер натрий хлориді ерітіндісін қарастырсақ, онда Na+ ионын судағы ерітіндіде 6 моль су қоршап жүре алады. [Na(H2O)6]+, Cu2+ ионы аммиактағы ерітіндісінде 4 моль аммиак қоршайды – [Cu(NH3)4]2+ болады. Мұндай күрделі бейорганикалық қосылыстардың құрамы мен құрылысын валенттіліктің классикалық теориясы арқылы түсіндіруге келмейді. Бұл қосылыстарға былай анықтама беруге болады: Бейтарап молекулаларды не иондарды қосып алып, кристалл тор түйіндерінде және ерітіндіде де жүре алатын иондарды кешенді деп, ал құрамында осындай иондары бар қосылыстарды кешенді қосылыстар деп атайды. Кешенді қосылыстар құрылысы және қасиеттерін 1893 жылы швейцария ғалымы, Нобель сыйлығының лауреаты А. Вернер ұсынған координациялық теория түсіндіреді. Бұл теорияның негізгі қағидалары төмендегідей: Кешенді қосылыстарда бір ион не атом орталықтан орын алады, оны кешен түзуші деп атайды. ә) Орталық ион (атом) айналасында қарама-қарсы зарядты ион не полярлы молекулалар орналасады, оларды лигандтар деп атайды. “Лиганд” деген сөз латынның “ligo” – байланысқан деген мағына береді. б) Орталық ион (атом) лигандтармен бірге кешенді қосылыстың ішкі координациялық сферасын құрады, оны квадрат жақшаға алып жазады. в) Кешен түзішумен байланысқан бөлшектердің жалпы санын координациялық сан деп атайды, оның сан мәні көп жағдайда 2, 4, 6, 8, болады. г) Орталық ионнан едәуір қашықтықта орналасқан иондар кешенді қосылыстың сыртқы сферасын құрады. д) Орталық ионның (атом) өзінің айналасындағы бөлшектерімен байланыс беріктілігі әртүрлі болады. А.Вернердің координациялық теориясын орыс ғалымдары Л.А.Чугаев, И.Л.Черняев, А.А.Гринберг т.б. ғалымдар толықтырды. Кешенді қосылыстардың құрылысын төмендегідей сызбанұсқамен көрсетуге болады: [NH4]Cl [Cu(NH3)4]SO4 N-3 – комплекс түзуші Сu2+ – комплекс түзуші [NH4]+ – ішкі сфера NH3 – лиганд Cl- – сыртқы сфера [Cu(NH3)4]2+ – ішкі сфера Координациялық сан – 4 SO42- – сыртқы сфера координациялық саны – 4 Кешен түзуші бола алатындар: Оң зарядты иондар (көбінде қосымша топша металдарының иондары). Теріс зарядты иондар: Бейтарап атомдар: Лиганд бола алатындар: теріс тотығу дәрежесін көрсететін иондар: Cl-, OH-, CN-, NO3-, Br- полярлы молекулалар: H2O, NH3, CO, NO, N2H4, μ ≠ 0 полярсыз, бірақ оңай поляризацияланатын молекулалар: H2N – CH2 – CH2 – NH2 (этилендиамин) Координациялық сан мәндері 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 12 болуы мүмкін, көптеген қосылыстарда бұл сан 2, 4, 6-ға тең, негізінен кешен түзуші зарядына екі еселі болып келеді. Кешен түзуші жанынан лигандтардың алатын орнының санына байланысты оларды бір дентантты: J-, Cl-, OH-, NH3-, т.т. және көп дентантты: SO42-, CO32-, PO43- деп бөледі. Ag(NH3)2Cl [Co(NH3)4CO3] Координациялық сан кешен түзуші ионның а) зарядына: ә) лиганд зарядына: б) орталық ион мен лиганд радиустарының арақатынасына тәуелді. Коссель-Магнус тәсілі
жүктеу/скачать 1,36 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|