G W vj.Lo.xi, S > Pulty. CAn.lt) Wjtt/j.. j :o)7
ISBN *7MJ-*l-lS}ZIO. C by WN PWN 2107
13.4. Kompleksy metali z Ugandami pochodzenia antropogenicznego 351
Tabela 13.4. Wartości log K,u kompleksów 1:1 wybranych metali 7. H.nta*'
Jon metalu |
log K |
Jon metalu |
log Kn |
Mgłf |
5.47 |
Mn'* |
7.46 |
Ca1* |
6,39 |
Cun |
12.94 |
Fe2’ |
8.82 |
Zn2* |
10.66 |
Fc}* |
15.9 |
Pb2’ |
11.34 |
•‘A F. MArtell. „The influence <>r namral atkI sytnhetic ligands on rhe itanspiwt and function t>( mdiii *ons (n tlie enuinonmenl". Piire Appi. Chrm.. 44. SI 11975).
stosunkowo duże stężenie metali, takich jak miedź, nikiel i ołów. to metale te tworzą chemicznie trwale kompleksy z Hmta. W przeciwieństwie do wolnego ligandu. kompleksy metali są całkowicie odporne na degradację inicjowaną przez drobnoustroje.
Stwierdzono, że stężenie Hinta w wodzie tuż poniżej punktu zrzutu odpadów osiąga wartość setek pg • L \ szczególnie w zimnym klimacie, gdzie biodegradacja nic przebiega całkowicie. W Przykładzie 13.5 rozpatrzymy sytuację, gdzie rozpuszczona micdź(II) występuje w strumieniu ścieków, który zawiera małe resztkowe stężenie H?nta. Określimy, w jakich postaciach miedź, i kwas są obecne w wodzie, pomijając obecność innych możliwych czynników kompleksu jących lub metali.
Aby dokonać obliczenia, wykorzystamy reakcję powstawania kompleksu (H/T = tynta):
Cu2+(aq) + T?-(aq) -*• CuT <aq) logKtw = 12.94 (13.10)
Jest to reakcja odpowiadająca definicji stałej tworzenia kompleksu, jednak w samej wodzie jedynie część miedzi i kwasu jest obecna w takiej prostej postaci. Możemy obliczyć te dwie części, stosując metody opisane wcześniej.
Należy przypomnieć, że miedź, podobnie jak i inne jony metali, istnieje w roztworze wodnym w postaci uwodnionej i może dojść do deprotonowania skoordynowanych cząsteczek wody. W przypadku miedzi w wodzie pierwszemu (jedynie znaczącemu) stopniowi deprotonowania odpowiada p/Tji = 7.53 (tab. 13.1). Dla akwakompleksu o liczbie koordynacyjnej 4 reakcję tę można zapisać w postaci równania
Cu(H20)J+(aq) + IDO ;± Cu(H2Ob(OH)+(aq) 4 H30+(aq) (13.11)
Wzór Cu(H20)21 można w uproszczeniu przedstawić jako Cu2+, a Cu(H'0);(0H)+ w postaci CuOH+.
Ułamek miedzi obecnej w postaci całkowicie sprotonowanego akwakompleksu Cu2+ obliczamy, stosując metodę opisaną w p. 10.1. W omawianym przypadku obliczenie to jest bardziej proste, ponieważ akwakomplcks miedzi można uważać za kwas jednopro-tonowy.