Кислотно - основные свойства комплексных соединений

Вода, как известно, слабый амфотерный электролит, при диссоциации которой образуются одинаковые концентрации гидратированных протонов и ионов гидроксила. При координации молекул воды ионами металла диссоциация воды усиливается, при этом протоны выталкиваются из внутренней сферы аквакомплексов и образуются гидроксокомплексы, а раствор приобретает кислые свойства. Например, в растворах солей хрома и алюминия протекают реакции:

[Cr(H₂O)₆]³⁺ +H₂O = [Cr(H₂O)₅OH]²⁺ + H₃O⁺,

[Al(H₂O)₆]³⁺+ H₂O = [Al(H₂O)₅OH]²⁺ + H₃O⁺.

По таким схемам происходит гидролиз солей металлов, дающих слабые основания.

Аммиак в водном растворе обладает основными свойствами:

NH₃ ^.H₂O + H₂O = NH₄⁺ + OH^- + H₂O.

В случае координации аммиака ионами металла в небольшой степени происходит диссоциация его молекулы по кислотному типу:

[Pt(NH₃)₆]⁴⁺ +H₂O = [Pt(NH₃)₅NH₂]³⁺ +H₃O⁺.

Интенсивность кислотных и основных свойств комплексных соединений зависит от размера, заряда и поляризационных свойств центрального иона, от величины заряда комплексного иона, от устойчивости комплекса в растворе, от строения комплекса и характера взаимного влияния координированных групп.

Чем выше заряд центрального иона, тем сильнее выражены кислотные свойства комплекса, а основные слабее. Так, ион [Cr(H₂O)₆]³⁺ способен проявлять более сильные кислотные свойства, чем ион [Zn(H₂O)₆]²⁺. Ион [Co(NH₃)₆]³⁺, содержащий Co³⁺, почти нейтрален, а ион [Pt(NH₃)₅Cl]³⁺, содержащий Pt⁴⁺, имеет сильные кислотные свойства. Чем выше заряд комплексного катиона, тем сильнее отталкивается протон и сильнее кислотные свойства. Ион [Cr(Н₂О)₆]³⁺ проявляет более сильные кислотные свойства, чем ион [Cr(H₂O)₄Cl₂]⁺, а ион [Co(NH₃)₅(H₂O)]³⁺ - более сильные кислотные свойства, чем ион [Co(NH₃)₄(NO₂)(H₂O)]²⁺.

Основные свойства комплексного катиона при увеличении его заряда, наоборот, ослабевают. [Pt(NH₃)₅OH]³⁺ проявляет более слабые основные свойства, чем ион [Co(NH₃)₅OH]²⁺.

С увеличением поляризационных свойств центрального иона усиливаются кислотные свойства комплекса. Ион [Cr(H₂O)₆]³⁺ проявляет более сильные кислотные свойства (К_a.=1,26×10^-4), чем ион [Al(H₂O)₆]³⁺ (К_a.=1,3×10^-5).

Дата добавления: 2014-01-03