Комплексні сполуки вступають у різні хімічні реакції: заміщення, ізомеризації, а також беруть участь в окисно-відновних процесах.
Стійкість комплексних сполук. Усі координаційні сполуки, крім електроней-тральних (зокрема, карбонілів перехідних металів Ме(СО)n та комплексів без зовнішньої координаційної сфери типу [Рt(NНз)2Сl]), у водних розчинах виявляють властивості сильних електролітів. Вони легко дисоціюють на комплексний йон та йони зовнішньої координаційної сфери, наприклад:
Таку дисоціацію комплексних сполук у водних розчинах називають первинною.
Комплексні йони дисоціюють далі, утворюючи йони або молекули. Цей процес, що відбувається ступінчасто, називають вторинною дисоціацією. Зокрема, під час дисоціації комплексного йона [Cu(CN)2]- у розчині встановлюються такі рівноважні стани:
Кожна стадія дисоціації комплексу характеризується певною константою рівноваги, яку називають ступінчастою константою дисоціації комплексного йона. Так, аніон [Cu(CN)2]- характеризується двома такими константами — К1 і К2:
Добуток ступінчастих констант К1К2 є виразом загальної константи дисоціації комплексу, або константи нестійкості Кн:
Значення констант дисоціації комплексних йонів вміщено в довідкових таблицях, їх використовують для характеристики стійкості комплексних йонів у водних розчинах. Комплекс тим стійкіший, чим менше значення його константи нестійкості.
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.
Тема: Вчення про розчини.
АКТУАЛЬНІСТЬ ТЕМИ
Розчини мають велике значення в житті й практичній діяльності людини. Так, процеси засвоєння їжі живими організмами пов'язані з переведенням поживних речовин у розчин. Розчинами є всі найважливіші фізіологічні рідини (кров, лімфа, слина, спинномозкова рідина, шлунковий сік та ін.). З ними пов'язані всі фізіологічні та біохімічні процеси, оскільки внутрішнім середовищем будь-якого організму є водні розчини різних речовин. Більшість лікарських засобів також використовують у вигляді розчинів.
ВИХІДНІ ЗНАННЯ
1. Хімічний склад клітини.
2. Біологічна роль води.
3. Будова і властивості молекул води.
4. Типи хімічних зв'язків.
5. Осмотичний тиск.
