CW 8

Ćwiczenie 8
Przykładowe pytania
Pytania opisowe
1. Wyjaśnij pojęcie termodynamicznej i kinetycznej trwałości związków kompleksowych oraz
podaj wielkości które je charakteryzują.
2. Zdefiniuj oraz podaj czynniki wpływające na szybkość reakcji.
3. Co to są ligandy chelatowe? Podaj trzy przykłady oraz narysuj struktury związków
kompleksowych zawierających te ligandy.
4.. Fe(III) tworzy kompleksy zarówno z jonami Cl- jak i SCN-. Jak doświadczalnie można się
przekonać, który z kompleksów jest trwalszy: [Fe(Cl)4]- czy [Fe(SCN)6] 3- ?
5. Wyjaśnij różnicę w położeniu maksimum pasm absorbcyjnych, w zakresie widzialnym, widm
elektronowych roztworów wodnych zawierających Ni(II) i etylenodiaminę (en) w stosunku
molowym zmieniającym się od 1:1 do 1:4 (Ni(II) : en).
6. Na konkretnych przykładach omów czynniki wpływające na trwałość termodynamiczną i
labilność związków kompleksowych.
7. Jak zmienia się stopniowa stała trwałości ze wzrostem liczby podstawionych ligandów ?
Odpowiedź uzasadnij.
8. Omów reakcje zachodzące pomiędzy etylenodiaminą (en) i wodnymi roztworami Ni2+, Cu2+ i
Cr3+.
Zadania
1. Nikiel(II) w roztworze wodnym tworzy z etylenodiaminą (en) trzy kompleksy. Oblicz
stopniowe stałe tworzenia tych kompleksów K1, K2 i K3 znając odpowiednie wartości
skumulowanych stałych tworzenia lg β1 = 7,3, lg β2 = 13,4 oraz lg β3 = 17,7.
2. Zmieszano ze sobą równe objętości 0,1 M roztworów FeCl3 i KSCN oraz FeCL3 i KF. W
którym przypadku stężenie jonów Fe3+ w roztworze będzie większe, jeżeli stopniowe stałe
tworzenia kompleksu [Fe(H2O)5SCN]2- i [Fe(H2O)5F]2- wynoszą odpowiednio 102 i 106?
3. Oblicz skumulowaną stałą trwałości β3 kompleksu znając stałe równowagi poniższych reakcji.
Przedstaw obliczenia podając wynik w postaci potęgowej. Zapisz równanie reakcji, której
odpowiada obliczona wartość skumulowanej stałej tworzenia
a)
Fe2+ + phen = [Fe(phen)]2+
K1= 105,9
[Fe(phen)2]2+ = [Fe(phen)]2+ + phen
K2 = 10-5,2
[Fe(phen)3]2+ = [Fe(phen)2]2+ + phen
K3= 10-10,2
wyjaśnij który z kompleksów jest termodynamicznie najtrwalszy i dlaczego ?
b) Ag+ + S2O32- = [Ag(S2O3)]-
K1= 107,4
[Ag(S2O3)]- + S2O32- = [Ag(S2O3)2]3-
K2= 105,4
[Ag(S2O3)3]5- = [Ag(S2O3)2]3- + S2O32-
K3= 10-0,2
Jak zmieniają się obserwowane stopniowe stałe tworzenia i dlaczego ?
4. Oblicz skumulowaną stałą trwałości β4 kompleksu znając stałe równowagi poniższych reakcji.
Przedstaw obliczenia podając wynik w postaci potęgowej. Zapisz równanie reakcji, której
odpowiada obliczona wartość skumulowanej stałej tworzenia. Jak zmieniają się obserwowane
stopniowe stałe tworzenia i dlaczego ?
Cd2+ + CN- = [Cd(CN)]+
K1=105,48
[Cd(CN)]+ + CN- = [Cd(CN)2]
K2=105,12
[Cd(CN)2] + CN- = [Cd(CN)3]-
K3=104,63
[Cd(CN)4]2- = [Cd(CN)3]- + CN-
K4=10-3,65
a)
b) Cd2+ + NH3 = [Cd(NH3)]2+
K1=102,65
[Cd(NH3)2]2+ = [Cd(NH3)]2+ + NH3
K2 = 10-2,10
[Cd(NH3)3]2+ = [Cd(NH3)2]2+ + NH3
K3= 10-1,44
[Cd(NH3)3]2+ + NH3 = [Cd(NH3)4]2+
K4 = 100,93
5. Zmieszano ze sobą 100 cm3 roztworu zawierającego 0,03 molowy Cu2+ i 0,03 molową
etylenodiaminę z 200 cm3 roztworu zawierającego 0,15 molowy Cu2+ i 0,15 molową
etylenodiaminę. Oblicz stężenia równowagowe substancji znajdujących się w roztworze, zakładając
tworzenie się tylko jednego kompleksu, dominującego w tych warunkach. lg K1 =10,55, lg K2 =
9,05.
6. Jak należy zmienić temperaturę syntezy K3[Fe(CN)6] prowadzonej w temp 298 K, aby zwiększyć
wydajność reakcji, wiedząc że dla tej reakcji ∆Go = -149,4 kJ/mol a ∆So = 349,3 J/(K mol)?
Odpowiedź uzasadnij podając odpowiednie równania termodynamiczne.