2009 01 02 1559

O. W uaLOMl. S. i. I>JIT>. CA.«1U    Wjimju j 20»7

ISBN t7M.Ul.KU4J. O by WN PWN 2W7

329

13.1. Akwakompleksy metali

Tabela 13.1. Wartości jr i pA',, dla akwakomplcksów wybranych jonów metali”

Jon metalu	Z'r '/nm ^1	P*.i	Jon metalu	7?r '/nm '
Na^+	8.6	14.48	Ni^3'	48	9.40
K*	6.6	>14	Cu^34	46	7.53
Bc^3‘	68	6.50	Zn^3t	46	9.60
Mg^:+	47	11.42	Cd^34	37	11.70
Mn^34	48	10.70	Hg^3t	34	3.70
Fe'*	43	10.1	Al’^4	133	5.14
Co^3’	45.2	9.6	Fe'^+	115	2.19

' W ka/xlym przypadku promień r dol)V2y swściokoonlynaeyjncgo wytokołpinawejęo akw»k«mipłct.Mj metalu. Wnrtoici pA', 14 zaczerpnięte r. pracy: K.B. Yauamirskii, V.P. Vfttil'cv. InuuMin ctmuanu aft <(iim/KKiiidi, Persamon. blimtord. New York IV60.

Zgodnie z prostą definicją p/1.,1 jest wartością pH. przy której akwakompleks jest w połowic całkowicie sprotonowany. natomiast w połowic pojedynczo zdeprotonowany. W roztworach o pH < pK^ jony metalu są przeważnie skompleksowane przez cząsteczki wody, podczas gdy jony wodorotlenkowe zastępują cząsteczki wody, gdy pił > pK_M\. Z tych danych wynika, że cząsteczki wody hydratacyjnej otaczające jony metali z pojedynczym ładunkiem dodatnim istnieją wyłącznic w postaci sprotonowancj w całym zakresie pH. W przypadku jonów dwudodatnich dcprotonowanic zachodzi znaczniej łatwiej, gdy jony są mniejsze (co wiąże się z większą wartością stosunku 7.²/r). W roztworach wodnych o pH > 5.7 Be(OH)₂ jest ważniejsze niż Be-⁺. Jony MgOH⁺ 1 CaOH⁺ pojawią się jedynie przy bardzo dużych wartościach pH. Dcprotonowanc postaci substancji nabierają znaczenia w zwyczajnych warunkach środowiskowych dla jonów trój-dodatnich, łącznie z jonami Fe³* i Al³⁺. Jednym z następstw tego jest fakt. że takie jony mogą stracić kilka protonów, stając się ostatecznie obojętnymi i nierozpuszczalnymi w wodzie związkami. Przykładowe obliczenie ilustruje ten problem.

Żclaz.o(III) istnieje w czystej wodzie jako akwakompleks, Fe(H>0)₍-' (dla uproszczenia wzór tego kompleksu zapisujemy jako Fe³*, bez wody koordynacyjnej), i. będąc jonem na stopniu utlenienia 111. wykazuje wyraźną tendencję do deprotonowania. W pierwszym etapie produktem jest Fc(H₂0)s(OH)^;4 lub po prostu Fc(OH)*'. natomiast w drugim tworzy się FcfHfeOMOH),', to znaczy FctOH),'. Obok tych zdcprolonowa-nych produktów powstaje również dimer Fc»(OH)l'. Tc dwurdzeniowe kompleksy żelaza mają następującą strukturę:

-.4*

(H₂0)₄Fo

Fc(OII₂)₄

Mogą również powstawać kompleksy wielordzeniowe żelaza, a także glinu i niektórych innych metali.