Kompleks İyonların Oluşumu

Metal iyonları her zaman sulu çözeltilerde hidratlanır. Su molekülleri, Lewis bazları olarak hareket eder ve yalnız elektron çiftlerini Lewis asitleri gibi davranan metal iyonlarıyla paylaşır. Sudan daha güçlü bir Lewis bazı eklendiğinde, su moleküllerinin yerini alır ve merkezi metal iyonunu sararak karmaşık bir iyon oluşturur.

Lewis bazı olarak hareket eden molekül veya iyona ligand denir. Heksammin kobalt klorürde, heksammin kobalt, 6 amonyak molekülünün merkezi kobalt iyonunu oktahedral olarak çevreleyen ligandlar oluşturduğu olduğu karmaşık bir iyondur. Geçiş metali iyonları, paylaşılan elektronları barındırmak için yüksek bir yük yoğunluğuna ve boş d orbitallerine sahip olduklarından, özellikle karmaşık iyonlar oluşturmaya eğilimlidirler.

Metal iyonu ile ligand arasındaki reaksiyon için denge sabiti oluşum sabiti, Kf, olarak adlandırılır. Kf değeri ne kadar büyükse, kompleks iyon o kadar kararlıdır. Bu tür stabil kompleks iyonların oluşturulması, çoğu zaman idareli bir şekilde çözünür metal tuzlarının çözünürlüğünü arttırır.

Sulu iyonlar ve çözülmemiş katı dengesi içinde çözelti içinde bulunan gümüş sülfidi düşünün. Sodyum siyanür çözeltisine gümüş sülfür eklenirse, gümüş iyonları siyanür ile birleşerek kompleks iyon disiyanoargentatı oluşturur. Bir litre 0, 90 molar sodyum siyanür çözeltisine 0, 20 mol gümüş sülfit eklenirse, gümüş iyonlarının denge konsantrasyonu x, bir ICE tablosundan hesaplanabilir.

Gümüş, siyanür ve disiyanoargentat iyonlarının başlangıç konsantrasyonları sırasıyla 0, 20 molar, 0, 90 molar ve 0'dır. Yüksek Kf ve gümüş iyonlarına kıyasla çok daha yüksek iyanür konsantrasyonu nedeniyle, esasen tüm gümüş iyonları disiyanoarentat iyonlarına dönüştürülür. Bir sulu gümüş iyonu, disiyanoargentat oluşturmak için 2 siyanür iyonuyla reaksiyona girer.

Bu nedenle, siyanür iyonlarının molar konsantrasyonundaki değişiklik 2 kat 0, 20 veya 0, 40 molar olacaktır. Bu nedenle, dengede disiyanoargentat iyonlarının konsantrasyonunun başlangıçtaki gümüş konsantrasyonu ile aynı olduğu varsayılabilirken, siyanür iyonu konsantrasyonu 0, 90 eksi 0, 40 molar veya 0, 50 molar olacaktır. Bu değerlerin Kf ifadesine yerleştirilmesi, 0, 2 molar bölü x çarpı 0, 5'in karesini verir.

İfade x için çözüldüğünde, ortaya çıkan konsantrasyon 8, 0×10⁻²² molar olur. Gümüş iyonlarının çok küçük denge konsantrasyonu, kompleks iyonların oluşumunun çözeltideki serbest gümüş iyonlarını tükettiğini gösterir. Bu, gümüş sülfür çözünürlük dengesini iyonlara doğru yönlendirerek daha fazla katının çözünmesini sağlar.