Взаємозв’язок кислотності-основності солей 3d−металів з їхньою здатністю до утворення аква (амін) комплексних сполук
Вантажиться...
Дата
2020
Науковий керівник
Укладач
Редактор
Назва журналу
ISSN
E-ISSN
Назва тому
Видавець
Одеський національний університет імені І. І. Мечникова
Анотація
Встановлено загальний характер впливу кислотно-основних властивостей солей 3d−
металів на їхню здатність до утворення аква- та амінкомплексних сполук (гідратів
та амоніакатів). Термічна міцність (ентальпія утворення зв›язку M−L) донорноакцепторних зв›язків зменшується при зростанні координаційного числа й зростає при
збільшенні електронегативності сполук у рядах нітрати-хлориди-сульфати та Mn2+−Fe2+−Co2+–Ni2+−Cu2+. Заміна H2
O на NH3 у комплексних сполуках призводить до різкого
зростання міцності зв›язків метал-ліганд Спостерігається кореляція у зміні загальних
ентальпій утворення кристалогідратів сульфатів 3d-металів та їх розведених розчинів.
Аналогічні, проте менш виразні процеси спостерігаються й у гідроксидах 3d-металів,
що володіють переважно основними властивостями.
Установлен общий характер взаимосвязи кислотно-основных свойств (электроотрицательности) солей 3d-металлов и их способности к образованию аква- и амминкомплексных соединений (гидратов и аммиакатов). Термическая прочность связей металл-лиганд (H2 O, NH3 ), определяемая как энтальпия образования комплексного соединения в расчете на одну связь, зависит от многих факторов: координационного числа центрального иона металла, природы металла, аниона и лиганда. Увеличение электроотрицательности соединений в рядах нитраты – хлориды – сульфаты 3d-металлов (Mn2+, Fe2+, Co2+, Ni2+,Cu2+, Zn2+), а также ее уменьшение при замене H2O на NH3 приводит (при одинаковом координационном числе) к возрастанию прочности (уменьшению энтальпии на 1 связь металл-лиганд комплексных соединений). В свою очередь, изменение электроотрицательности обусловлено размерно-зарядовыми параметрами (ионный радиус металла, заряд противоиона) катионов и анионов, входящих в состав соединений. Наблюдается соответствие в изменении общей энтальпии образования аквакомплексных соединений (кристаллогидратов) и их разбавленных растворов. Предложено объяснение указанной взаимосвязи, основанное на признании важной роли химической составляющей в процессе растворения соединений в воде. Аналогичные, хотя и в менее выраженном виде, процессы имеют место и в гидроксидах 3d-металлов, обладающих преимущественно основными свойствами. При замене молекул воды на молекулы аммиака, растворимость гидроксидов в ряду Mn(OH)2 , Fe(OH)2, Co(OH)2, Ni(OH)2, Cu(OH)2, Zn(OH)2 заметно возрастает, указывая, вместе с изменением окраски, на упрочнение комплексных соединений. Найденные закономерности позволяют использовать параметр электроотрицательности для прогнозирования и управления комплексообразованием в других группах соединений (солей, гидроксидов и молекулярных лигандов).
The general nature of the relationship between the acid-base properties (electronegativity) of 3d-metal salts and their ability to form aqua and ammine complex compounds (hydrates and ammoniates) has been established. The thermal strength of metal-ligand bonds (H2O, NH3), defined as the enthalpy of formation of a complex compound per bond depends on many factors: the coordination number of the central metal ion, the nature of the metal, anion, and ligand. An increase in the electronegativity of compounds in the series nitrates – chlorides – sulfates of 3d-metals (Mn2+, Fe2+, Co2+, Ni2+, Cu2+, Zn2+, as well as its decrease when H2 O is replaced by NH3 (with the same coordination number) results in an increase in strength by a decrease in enthalpy per 1 metal-ligand bond of complex compounds. In turn, the change in electronegativity is due to the size-charge parameters (metal ionic radius, counter ion charge) of the cations and anions that make up the compounds. There is a correspondence in the change in the total enthalpy of formation of aqua complex compounds (crystalline hydrates) and their diluted solutions. An explanation of this relationship is proposed, based on the recognition of the important role of the chemical component in the process of dissolution of compounds in water. Similar, albeit in a less pronounced form, processes take place in 3d-metal hydroxides, which have mainly basic properties. When water molecules are replaced by ammonia molecules, the solubility of hydroxides in the series Mn(OH)2,Fe(OH)2, Co(OH)2, Ni(OH)2, Cu(OH)2, Zn(OH)2 significantly increases, indicating, together with a change in color, the strengthening of complex compounds. Found regularities make it possible to use the electronegativity parameter to predict and control complexation in other groups of compounds (salts, hydroxides, and molecular ligands).
Установлен общий характер взаимосвязи кислотно-основных свойств (электроотрицательности) солей 3d-металлов и их способности к образованию аква- и амминкомплексных соединений (гидратов и аммиакатов). Термическая прочность связей металл-лиганд (H2 O, NH3 ), определяемая как энтальпия образования комплексного соединения в расчете на одну связь, зависит от многих факторов: координационного числа центрального иона металла, природы металла, аниона и лиганда. Увеличение электроотрицательности соединений в рядах нитраты – хлориды – сульфаты 3d-металлов (Mn2+, Fe2+, Co2+, Ni2+,Cu2+, Zn2+), а также ее уменьшение при замене H2O на NH3 приводит (при одинаковом координационном числе) к возрастанию прочности (уменьшению энтальпии на 1 связь металл-лиганд комплексных соединений). В свою очередь, изменение электроотрицательности обусловлено размерно-зарядовыми параметрами (ионный радиус металла, заряд противоиона) катионов и анионов, входящих в состав соединений. Наблюдается соответствие в изменении общей энтальпии образования аквакомплексных соединений (кристаллогидратов) и их разбавленных растворов. Предложено объяснение указанной взаимосвязи, основанное на признании важной роли химической составляющей в процессе растворения соединений в воде. Аналогичные, хотя и в менее выраженном виде, процессы имеют место и в гидроксидах 3d-металлов, обладающих преимущественно основными свойствами. При замене молекул воды на молекулы аммиака, растворимость гидроксидов в ряду Mn(OH)2 , Fe(OH)2, Co(OH)2, Ni(OH)2, Cu(OH)2, Zn(OH)2 заметно возрастает, указывая, вместе с изменением окраски, на упрочнение комплексных соединений. Найденные закономерности позволяют использовать параметр электроотрицательности для прогнозирования и управления комплексообразованием в других группах соединений (солей, гидроксидов и молекулярных лигандов).
The general nature of the relationship between the acid-base properties (electronegativity) of 3d-metal salts and their ability to form aqua and ammine complex compounds (hydrates and ammoniates) has been established. The thermal strength of metal-ligand bonds (H2O, NH3), defined as the enthalpy of formation of a complex compound per bond depends on many factors: the coordination number of the central metal ion, the nature of the metal, anion, and ligand. An increase in the electronegativity of compounds in the series nitrates – chlorides – sulfates of 3d-metals (Mn2+, Fe2+, Co2+, Ni2+, Cu2+, Zn2+, as well as its decrease when H2 O is replaced by NH3 (with the same coordination number) results in an increase in strength by a decrease in enthalpy per 1 metal-ligand bond of complex compounds. In turn, the change in electronegativity is due to the size-charge parameters (metal ionic radius, counter ion charge) of the cations and anions that make up the compounds. There is a correspondence in the change in the total enthalpy of formation of aqua complex compounds (crystalline hydrates) and their diluted solutions. An explanation of this relationship is proposed, based on the recognition of the important role of the chemical component in the process of dissolution of compounds in water. Similar, albeit in a less pronounced form, processes take place in 3d-metal hydroxides, which have mainly basic properties. When water molecules are replaced by ammonia molecules, the solubility of hydroxides in the series Mn(OH)2,Fe(OH)2, Co(OH)2, Ni(OH)2, Cu(OH)2, Zn(OH)2 significantly increases, indicating, together with a change in color, the strengthening of complex compounds. Found regularities make it possible to use the electronegativity parameter to predict and control complexation in other groups of compounds (salts, hydroxides, and molecular ligands).
Опис
Ключові слова
кислотність-основність, електронегативність, солі 3d-металів, аква- та амін-комплекси, гідроксиди, кислотность-основность, электроотрицательность, соли 3d-металлов, аква- и амминкомплексы, гидроксиды, acidity-basicity, electronegativity, salts of 3d-metals, aqua and ammine complexes, hydroxides
Бібліографічний опис
Вісник Одеського національного університету = Odesa National University Herald