Γιατί η βροχόπτωση του ιόντος χαλκού διαλύεται σε υπερβολική υδατική αμμωνία;
1. Αρχική βροχόπτωση:
* Όταν η αμμωνία (NH₃) προστίθεται σε ένα διάλυμα ιόντων χαλκού (II), σχηματίζεται ένα γαλάζιο ίζημα. Αυτό το ίζημα είναι υδροξείδιο του χαλκού (II) (Cu (OH) ₂).
* Η αντίδραση είναι:
Cu²⁺ (aq) + 2OH⁻ (aq) → Cu (OH) ₂ (s)
2. Διάλυση σε υπερβολική αμμωνία:
* Καθώς προστίθεται περισσότερη αμμωνία, το ίζημα διαλύει , σχηματίζοντας ένα βαθύ μπλε διάλυμα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η αμμωνία αντιδρά με το υδροξείδιο του χαλκού (II) για να σχηματίσει ένα σύμπλοκο ιόν που ονομάζεται ION TetraammineCopper (II) ION ([Cu (NH₃) ₄] ²⁺).
* Η αντίδραση είναι:
Cu (OH) ₂ (s) + 4nh₃ (aq) → [Cu (NH₃) ₄] ²⁺ (aq) + 2OH⁻ (aq)
Γιατί συμβαίνει αυτό:
* Ανταλλαγή προσδέματος: Τα μόρια αμμωνίας (NH₃) είναι ισχυρότερα προσδέματα από τα ιόντα υδροξειδίου (OH⁻). Αυτό σημαίνει ότι έχουν μεγαλύτερη συγγένεια για τη δέσμευση στο ιόν χαλκού (II).
* μετατόπιση ισορροπίας: Η προσθήκη υπερβολικής αμμωνίας μετατοπίζει την ισορροπία της αντίδρασης προς τον σχηματισμό του συμπλέγματος ιόντος. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα μόρια αμμωνίας ανταγωνίζονται συνεχώς με τα ιόντα υδροξειδίου για να δεσμεύσουν το ιόν χαλκού (II).
* σχηματισμός ενός σταθερού συμπλόκου: Το σύμπλοκο [Cu (NH₃) ₄] ⁺ ⁺ ⁺ ⁺ ⁺ είναι σχετικά σταθερό σε διάλυμα. Οι τέσσερις συνδετήρες αμμωνίας περιβάλλουν το ιόν χαλκού (II), "την θωράκιση" από τα ιόντα υδροξειδίου και την πρόληψη της αναμόρφωσης του αδιάλυτου υδροξειδίου του χαλκού (II).
Συνοπτικά:
Η καθίζηση του ιόντος χαλκού (II) σε υδατική αμμωνία είναι μια αναστρέψιμη διαδικασία. Η αρχική βροχόπτωση οφείλεται στον σχηματισμό υδροξειδίου του χαλκού (II). Ωστόσο, η προσθήκη υπερβολικής αμμωνίας οδηγεί στη διάλυση του ίζημα λόγω του σχηματισμού ενός σταθερού ιόντος συμπλόκου τετρααμακοπέρ (II).
