Устойчивости константы стабилизация в поле лигандов

Опубликовано большое число констант устойчивости комплексов двухзарядных катионов переходных металлов, находящихся в высокоспиновом состоянии, с различными лигандами. Для лигандов, стоящих перед водой в спектрохимическом ряду (см. разд. 14.3.2), константы устойчивости комплексов с данным лигандом изменяются в последовательности Mn Zn (табл. 14.3), называемой рядом Ирвинга— Уильямса в честь исследователей, впервые обнаруживших эту закономерность [29]. Правило Ирвинга — Уильямса в основном отражает изменение в данном ряду теплот образования комплексов (см. табл. 14.3), и такой характер изменения устойчивости хелатов объясняется совместным эффектом изменяющейся в ряду Mn"Zn" поляризуемости ионов металлов, определяемой отношением заряда к ионному радиусу, и энергии стабилизации кристаллическим полем, которая изменяется следующим образом Mn -Zn (см. табл. 14.1) [c.256]

На рис. 1 показана зависимость силовой постоянной А/кн от порядкового номера металла для сульфатных комплексов Со, N1, Си, 2п. Вид кривых на графике сходен с известными ломаными линиями, описывающими порядок изменения констант устойчивости комплексных соединений металлов первой вставной декады с различными лигандами ( ряд Ирвинга — Уильямса ). Такое сходство, разумеется, не является случайным. Степень возмущений, вызываемых комилексообразующим катионом в электронном состоянии (а следовательно, и в колебательных частотах) координированной группы, определяется прежде всего электроноакцепторной способностью катиона, от которой зависит и прочность связи металл — лиганд. Величины смещения частот, подобно константам устойчивости, изменяются для катионов первой вставной декады симбатно суммарным (/I + 1г) ионизационным потенциалам. Корреляция между спектроскопическими характеристиками и термодинамической прочностью может наблюдаться, по-видимому, в тех случаях, чкогда энтропийные эффекты комплексообразования близки друг другу (аналогичное требование должно выполняться и для энергий стабилизации катионов полем лигандов). [c.109]

Большинство комплексов Мп(П) - лабильные, высокоспиновые, имеющие электронную конфигурацию tig, суммарный спин /2 и нулевую энергию стабилизации полем лигандов. Константы их устойчивости малы, поэтому из растворов выделяются кристаллогидраты, например MnSO 7Н2О, содержащие акваион [Мп(Н20)в] . Розовый сульфат марганца(П) служит удобным исходным препаратом для получения других его соединений, сам он применяется при окраске тканей. [c.353]

Эти причины определяют, будет ли комплекс спин-свободным или спин-спаренным. Как показано в разд. 7.3, из уравнения (7.1) следует, что спин-спаренные комплексы более устойчивы, чем спин-свободные, так как первые имеют большую энергию стабилизации поля лигандов, и это обычно подтверждается наблюдаемыми значениями констант устойчивости. [c.292]

С увеличением порядкового номера лантаноида имеется тенденция к уменьшению доли участия 4/-орбиталей в образовании связей, и в конце ряда лантаноидов 4/-орбитали, как правило, не участвуют в образовании комплекса. В том же ряду проявляется тенденция лантаноидов к уменьшению координационного числа [8]. Оба эти фактора находят свое отражение в изменении при комплексообразовании термодинамических функций — энтропии и энтальпии, причем изменения эти не монотонны. Изменения изобарного термодинамического потенциала, определяемые разностью этих функций, в одинаковой степени зависят от них. Соответственно, ход изменения констант устойчивости комплексов с ростом порядкового номера элемента не определяется однозначно ни стабилизацией полем лиганда, влияющей на энтальпийный фактор, ни структурой комплексов, определяющей энтропийный фактор, а зависит от соотношения термодинамических функций, их суммарного эффекта. [c.336]

Сравнительно редко встречающиеся отклонения от этой последовательности, которую иногда называют рядом Ирвинга — Вильямса, почти всегда удается объяснить спариванием электронов в сильном кристаллическом поле. Естественно, что спаривание электронов оказывает влияние на энергию системы электронов. Указанный выше порядок изменения констант устойчивости находит объяснение в рамках представлений о стабилизации в поле лигандов. Прежде всего необходимо отметить, что величина константы устойчивости пропорциональна антилогарифму значения стандартной свободной энергии реакции, так что указанному порядку должны следовать также значения —реакций образования комплексов. Как известно, стандартная свободная энергия связана с энтальпией следующим соотношением [c.81]

Более высокую константу устойчивости NiE по сравнению с таковой для СоЕ нельзя отнести ни за счет различия в ковалентности связей металл — лиганд, ни за счет различий в энтропийных эффектах. В то же время из анализа электронных спектров легко видеть, что энергия стабилизации в поле лигандов для NiE значительно выше, чем для СоЕ. В случае [c.101]

На рис. 1 показана зависимость логарифма константы устойчивости комплексов двухвалентных металлов переходного ряда с этилендиамином от порядкового номера элемента [235]. Особенность этого графика для высокоспиновых комплексов состоит в том, что К для трех ионов с нулевой стабилизацией в поле лигандов Са2+(й°), Мп2+( ) и изменяется почти ли- [c.6]

Устойчивость комплексных соединений в растворах. Константы устойчивости и константы нестойкости. Факторы, влияющие на устойчивость комплексных соединений в растворах температура, хелатный и макроциклический эффекты, заряд центрального иона-комплексообразователя. Теория координационной химической связи метод валентных связей, теория кристаллического поля. Спектрохимический ряд лигандов, энергия стабилизации координационных сфер катионов -металлов. Цвет комплексных соединений и кинетическая подвижность лигандов в координационной сфере. [c.214]

К первой группе относятся главным образом ионы металлов, которые имеют конфигурацию инертного газа или содержат мало d-электронов, а в третью группу входят ионы металлов с заполненной или почти заполненной -оболочкой. Значительно большая склонность ионов металлов последней группы к деформации и повышенная поляризуемость атома азота объясняют большее сродство этих ионов к азоту. Поляризующее действие лиганда на центральный ион металла возрастает с уменьшением заряда и увеличением радиуса иона металла, и, следовательно, наибольшие различия наблюдаются у членов отдельных групп периодической системы, например в подгруппе щелочных металлов и подгруппе меди (медь, серебро, золото), тогда как способность к комплексообразованию, например у четырехвалентных ионов обеих подгрупп четвертой группы, почти одинакова, и они присоединяются прочнее к кислороду, чем к азоту. Ион Ре(И1) принадлежит к первой группе, а другие трехвалентные ионы переходных металлов — ко второй и третьей группам. Вследствие сферически симметричной конфигурации -электронов ион Ре(П1) не обладает энергией стабилизации кристаллического поля 330], тогда как у других трехвалентных ионов переходных металлов константа устойчивости значительна (см. также разд. И этой главы). Другими словами, трехвалентные ионы переходных металлов присоединяются более прочно к атому азота благодаря большей силе поля. Сиджвик исследовал силы связи между ионами металлов и донорными атомами кислорода и серы. Он нашел, что ионы Ве(П), Си(И) и Аи(И1) соединяются намного прочнее с лигандами, содержащими кислород, а ионы u(I), Ag(I), Au(I), Hg(I) и Hg(II) предпочитают лиганды с донорным атомом серы. [c.14]

Для маскировки ионов л1еталлов особенно широкое применение нашли такие лиганды, как ЭДТА, N , S N и др. Комплексы с ЭДТА отличаются высокой устойчивостью, растворимостью в воде их образование можно регулировать путем изменения кислотности среды в соответствии с константами устойчивости комплексонатов. Цианид-ионы также образуют высокоустойчивые и растворимые в воде комплексы преимущественно с иона ми металлов, проявляющими тенденцию к комплексообразованию с лигандами, содержащими атомы азота в качестве доноров. Очень высокой устойчивостью отличаются низкоспиновые цианидные комплексы ионов с заполненными или почти заполненными i-орбита-лями с высокой энергией стабилизации кристаллического поля. Эти же соображения в большой степени справедливы и для тиоцианатных комплексов. Наряду с этими лигандами успешно, применяются в качестве маскирующих реагентов некоторые гидроксикарбоновые кислоты (лимонная, винная), галоген-ионы (Р , С1 ), амины (аммиак, этилендиамин, триэтаноламин), серу- и фосфорсодержащие лиганды (тиосульфат, тиокарбамид, фосфаты, фосфорорганические соединения) и др. Далее приведены некоторые характерные примеры использования маскирующих реагентов рассмотренных типов в различных видах количественного анализа. [c.425]

Комплекс должен иметь высокую константу устойчивости. Это условие предусматривает почти обязательное образование хелатного цикла, особенно с атомами лигандов, к которым ион металла имеет большое сродство. (Этот аспект обсуждался в гл. 3.) Оценить константы устойчивости комплексов с новыми лигандами (по крайней мере порядок величин) можно, используя опубликованные данные для аналогичных веществ. Среди ионов переходных металлов различия в константах устойчивости будут наибольшими для реагентов с высокими полями лигандов. Для осаждения Мп(П), в высокоспиновых комплексах которого не наблюдается стабилизации полем лигандов, из смеси с другими переходными металлами требуется, вероятно, применение кислородсодержащего осадителя в присутствии азотсодержащего комплексообразующего агента, маскирующего другие металлы этой группы. Аналогичный принцип осуществляется при осаждении N (11) диметилглиокснмом в присутствии Fe(III), Al(III) и Bi(III), но только эти группы лигандов меняются ролями. [c.229]

Существует линейная зависимость между теплотами гидратации ионов металлов, из которых вычтены части, обусловленные стабилизацией в Поле лигандов, и потенциалами ионизации, исправленными таким образом, чтобы они относились к одному и тому же основному состоянию. Это показывает, что более простое соответствие, которого искали Ирвинг и Уилльямс, в действительности не имеет места [108, 217]. Теория поля лигандов предсказывает последовательность изменений энтальпии от хрома до цинка. В первом приближении можно предположить, что рассмотрение методом теории поля лигандов, применимое для суммарного изменения энтальпии А может быть применено также для рассмотрения изменений АЯ в отдельных последовательных стадиях, а также при отсутствии данных по энтальпиям — к изменениям свободной энергии, Константы устойчивости с введением поправок на стабилизацию в поле лигандов могут быть оценены путем линейной интерполяции между значениями для кальция, марганца и цинка. Величины стабилизации в поле лигандов представляют собой разности между экспериментальными и исправленными значениями [32, 217]. Вычисленные таким путем величины стабилизации в поле лигандов приведены в табл. 9. Стабилизации для отдельных стадий для комплексов железа, кобальта и никеля и, следовательно, суммарные стабилизации для присоединения трех этилендиаминовых лигандов постепенно возрастают, причем приближенно выполняется предсказанное соотношение 1 2 3. Спектроскопическое значение [c.52]

Зависимость констант lgPlOl и lgpl02 от порядкового номера переходного элемента или числа его а-электронов соответствует ряду с учетом стабилизации комплексов полем лигандов [6], хотя эта зависимость выражена не так явно, как в комплексах, аналогично построенных карбоксилсодержащих кислот, таких как глицин или метилиминодиуксус-ная кислота, для которых константы устойчивости комплексов известны из литературы довольно давно [7]. Комплексы МЬ и МЬг построены с образованием одного или двух хелатных циклов [c.383]

Из рис. 2.5 следует, что можно объяснить так называемый естественный порядок устойчивости комплексов [55]. Этот естественный порядок устойчивости заключается в том, что константы устойчивости комплексов изменяются в ряду Мп < Ее < Со < N1 < Си > Zn. Электроотрнцатель-ность в этом ряду возрастает, что находит отражение в большей устойчивости комплексов п(П) по сравнению с комплексами Мп(П). Кроме того, в этом ряду возрастают поправки на энергию стабилизации кристал.лическим полем, которые максимальны для никеля и меди. Для цинка эта поправка равна нулю [56]. Согласно этому объяснению, повышенная устойчивость комплексов никеля и меди должна быть максимальной для лигандов, создающих [c.76]