Властивості комплексних сполук

Часто в літературі для оцінювання стійкості комплексних йонів використовують величину, обернену константі дисоціації комплексу, її називають константою стійкості, або константою утворення комплексу, і позначають β:

Константа стійкості характеризує рівноважний процес утворення комплексу, що також відбувається ступінчасто:

Тоді загальна константа стійкості β дорівнює добутку ступінчастих констант:

Для зручності часто використовують не абсолютні значення цих констант, а їхні десяткові логарифми, які позначають рβ, тобто:

Чим стійкіший комплексний йон, тим більшим є значення константи стійкості і, відповідно, величина рβ (табл. 1.1).

Так, серед комплексних йонів Цинку найстійкішим є хелатний комплекс [Zn(EДTA)]^2-, оскільки константа дисоціації його найменша (5,5-10^-17), а константа стійкості (1,82-10¹⁶; див. табл. 1.1) — найбільша (рβ = 16,3).

Вплив різних чинників на стійкість комплексних йонів. Стійкість комплексів визначається міцністю зв'язку між металом і лігандом Me — L, яка змінюється в широких межах і поступово зростає при переході від легких металів до важких. Однак ця залежність (від заряду ядра комплексоутворювача) не така проста, оскільки на стій­кість комплексів впливає також природа атома комплексоутворювача, його радіус, ступінь окиснення. За здатністю до комплексоутворення йони металів розміщують у такому порядку:

Лужні метали < Лужноземельні метали < Mg²⁺ < Перехідні метали.

Переважно лужні, лужноземельні метали та Магній утворюють найстійкіші ком­плексні сполуки з оксоаніонами О . Перехідні метали і Цинк легко вступають у ре­акції комплексоутворення зі сполуками, що містять електроно-донорні атоми О, N, S, а всі s ²-елементи — з полідентатними лігандами (комплексонами).

Здатність двовалентних йонів металів до утворення КС змінюється відповідно до ряду Ірвінга — Вільямса у такому порядку:

Ва < Sr < Са < Mg < Mn < Fe < Co < Ni < Cu < Zn.

На стійкість комплексів впливає також природа лігандів, їх здатність вступати в реакції комплексоутворення визначається наявністю неподіленої пари електронів у молекулі. Для оцінювання донорної здатності лігандів використовують константи основності Кь. Чим більше значення величини рКь, тим легше даний ліганд приєд­нується до йона металу. Крім того, зі збільшенням заряду й дипольного моменту ліганду та зменшенням його радіуса стійкість утвореного комплексного йона зрос­тає.

Досить стійкі комплекси утворюються в результаті реакцій хелатоутворення йонів металів з комплексонами, що можуть приєднуватися до центрального атома не одним, а кількома атомами з утворенням замкнених хелатних циклів.