题目
不经具体计算,如何通过络合物MLn的各βi值和络合剂的浓度[L]来估计溶液中络合物的主要存在型体?
不经具体计算,如何通过络合物MLn的各βi值和络合剂的浓度[L]来估计溶液中络合物的主要存在型体?
题目解答
答案
答:各型体分布分数为:


…

再由[MLi]=δiCM 得,溶液中络合物的主要存在型体由δi决定。故只要那个
越大,就以配位数为i的型体存在。
解析
本题考查络合物型体分布的相关知识,解题思路是先明确络合物各型体分布分数的计算公式,再根据分布分数与络合物浓度的关系,判断溶液中络合物的主要存在型体。
- 明确络合物各型体分布分数的计算公式:
- 对于络合物$ML_n$,其各级累积稳定常数分别为$\beta_1,\beta_2,\cdots,\beta_n$,络合剂的浓度为$[L]$。
- 游离金属离子$M$的分布分数$\delta_0$为:
$\delta_0=\frac{[M]}{c_M}=\frac{1}{1 + \beta_1[L] + \beta_2[L]^2+\cdots+\beta_n[L]^n}$ - 络合物$ML$的分布分数$\delta_1$为:
$\delta_1=\frac{[ML]}{c_M}=\frac{\beta_1[L]}{1 + \beta_1[L] + \beta_2[L]^2+\cdots+\beta_n[L]^n}$ - 络合物$ML_2$的分布分数$\delta_2$为:
$\delta_2=\frac{[ML_2]}{c_M}=\frac{\beta_2[L]^2}{1 + \beta_1[L] + \beta_2[L]^2+\cdots+\beta_n[L]^n}$ - $\cdots$
- 络合物$ML_n$的分布分数$\delta_n$为:
$\delta_n=\frac{[ML_n]}{c_M}=\frac{\beta_n[L]^n}{1 + \beta_1[L] + \beta_2[L]^2+\cdots+\beta_n[L]^n}$
其中$c_M$是金属离子$M$的总浓度。
- 根据分布分数与络合物浓度的关系判断主要型体:
由$[ML_i]=\delta_i c_M$可知,在金属离子总浓度$c_M$一定的情况下,络合物某型体$ML_i$的浓度$[ML_i]$取决于其分布分数$\delta_i$。分布分数$\delta_i$越大,该型体的浓度就越大,也就意味着该型体是溶液中络合物的主要存在型体。
而$\delta_i=\frac{\beta_i[L]^i}{1 + \beta_1[L] + \beta_2[L]^2+\cdots+\beta_n[L]^n}$,分母对于所有型体是相同的,所以$\delta_i$的大小主要由分子$\beta_i[L]^i$决定。因此,只要比较$\beta_i[L]^i$的大小,$\beta_i[L]^i$越大,就以配位数为$i$的型体存在。