Аналитикалық химияда комплекстi қосылыстардың түзiлуi

Комплексті қосылыстардың сипаттамасы. Комплекстік қосылыстар ерітінділеріндегі тепе-теңдік. Тұрақсыздық константасы. Комплекс түзілуге әсер етуші факторлар.

Үлкен периодтың элементерiнiң көпшiлiгi комплекстi қосылыстар түзуге бейiм екенiн 1893 жылы Вернердiң координациялық теориясына сәйкес, ол қосылыстардың құрылысы және әр түрлi заңдылықтары қарастырылған. Вернер теориясына сәйкес комплекстi қосылыстар молекулалары iшкi координациялық сферасында оң зарядталған ион – орталық немесе комплекс түзушi ион деп аталады, онымен байланысқан немесе координацияланған иондар лиганд немесе адденд деп аталатын иондар не полюстi молекулалар болады.

Комплексті қосылыстарды(катионды, анионды) суда еріткенде диссоциация екі сатымен жүреді. Бірінші сатысында сыртқы сфера ішкі сферадан бөлінеді. Cебебі олардың арасында иондық байланыс. Ал, ішкі сферадағы бөлшектердің бір-бірінен ыдырауы қайтымды үдерісбайланыс-ковалентті донорлы-акцепторлы механизммен түзілген. Осы сатысының жүруін сипаттайтын тұрақты шаманы қосылыстардың тұрақсыздық константасы деп атайды. Бұл шаманың сандық мәні неғұрлым үлкен болса, кешенді қосылыс тұрақсыз, ал кіші мәнді болса – тұрақты, берік қосылыс болады.

Аналитикалық химия пәнінде, сапалық және мөлшерлік анализде комплексті қосылыстар көп қолданылады. Комплекстүзгіштердің қазіргі (жаңа) теориясы бойынша комплекстердіңмаңызды қасиеттерінің (тұрақтылығы, ерігіштігі, түр-түсі) өзгерістерін алдын-ала айтуға болады.

1. Комплексті реагенттерді және де нашар еритін немесе ерімейтін түсті комплекстер түзілу процесстерін көптеген иондарды анықтағанда қолдану (пайдалану).

Мысалы: Темір (ІІ) және темір (ІІІ) иондарын анықтау үшін әр ионға сәйкес калийдің гексациано-(ІІІ) ферратын K₃[Fe(CN)₆] және калийдің гексациано-(ІІ) ферратын K₄[Fe(CN)₆] пайдаланады (қолданады).

Калийдің гексациано-(ІІІ) ферраты Ғе²⁺ катионымен көк тұнба гексациано (ІІ) темір ферраты - турунбул көгін түзеді:

3Fe²⁺ + 2[Fe(CN)₆]^3- = ↓Fe₃[Fe(CN)₆]₂

Сол сияқты калийдің гексациано-(ІІ) ферраты Ғе³⁺ катионымен қою көк тұнба гексациано (ІІ) темір ферраты – берлин лазурін түзеді:

4Fe³⁺ + 3[Fe(CN)₆]^4- = ↓Fe₄[Fe(CN)₆]₃

Калий ионын анықтау үшін натрийдің гексанитро-(ІІІ) кобальтатын қолданады, ол комплексті тұздың сары тұнбасын түзеді:

2K⁺ + Na⁺ + [Co(NO₂)₆]^3- = ↓K₂Na[Co(NO₂)₆].

Алтынш топ катиондарын зертегенде студенттер ол топтағы иондардың комплекс түзгіш қасиетімен танысады, мысалы соның ішінде мыс (ІІ) катионын қарастырсақ. Ол концентрлі аммиак ерітіндісімен (топтық реагенті NH₄OH) ерігіш көк-күлгін түсті мыс аммиакатын түзеді:

Cu²⁺ + 4NH₄OH → [Cu(NH₃)₄]²⁺ + 4H₂O.

Аналитикалық анализдерде ішкі комплексті қосылыстар (хелаттар) түзу реакциялары кеңінен қолданылады.