ثوابت تكوين الأيونات المعقدة – ارتباط الليجندات خطوة بخطوة

ماذا تعرض

تحل الليجندات محل جزيئات الماء المحيطة بأيون الفلز المتميّه واحدًا تلو الآخر، لذلك يحتوي المحلول عادة على عدة معقدات في الوقت نفسه. لكل خطوة ثابت تكوين متدرج Kᵢ، والثابت الكلي βₙ هو حاصل ضربها، فيكون log βₙ مجموع قيم log Kᵢ. وتتوقف حصة كل نوع على تركيز الليجند الحر، كما يبين مخطط توزيع الأنواع. يكوّن إيثيلين ثنائي الأمين، وهو ليجند ثنائي السن، حلقات كلابية خماسية، فيعطي معقدات أكثر ثباتًا بكثير من معقدات NH₃ التي تحمل العدد نفسه من ذرات النيتروجين المانحة، ويرجع ذلك أساسًا إلى زيادة الإنتروبي.

طريقة الاستخدام

اختر «الأيون المركزي» و«الليجند»، ثم اسحب منزلق «الليجند log[L]» من المحلول المخفف جدًا نحو المركز. لاحظ المعقد السائد عند كل قيمة، واقرأ النسبة المئوية لكل نوع ومتوسط عدد الليجندات المرتبطة، وراقب لون المحلول. انتقل من NH₃ إلى إيثيلين ثنائي الأمين مع أيون الفلز نفسه لترى المنحنيات تنزاح نحو تراكيز أقل بكثير من الليجند.

المعاملات القابلة للتغيير

• الأيون المركزي Cu²⁺, Ni²⁺, Zn²⁺
• الليجند NH₃ (أحادي السن), إيثيلين ثنائي الأمين (ثنائي السن)
• الليجند الحر log[L] -12–0

أسئلة للاستكشاف

1. لماذا يحتوي محلول Cu²⁺ على خليط من عدة معقدات أمينية عند تراكيز متوسطة من NH₃؟
2. ما العلاقة بين ثابت التكوين الكلي βₙ والثوابت المتدرجة K₁ وK₂ وK₃ وهكذا؟
3. ما التأثير الكلابي، وكم مرة يزيد ثبات معقد Ni²⁺ مع إيثيلين ثنائي الأمين على معقده مع NH₃؟