การแลกเปลี่ยนลิแกนด์และรีดักซ์-ออกซิเดชัน

คำศัพท์

English	ไทย
ligand exchange/ˈlɪɡænd eksˈtʃeɪndʒ/	การแลกเปลี่ยนลิแกนด์
redox titration/rɪˈdɒks taɪˈtreɪʃn/	การไทเทรตรีด็อกซ์
feasible/ˈfiːzɪbl/	เป็นไปได้
thiosulfate/ˌθaɪəʊˈsʌlfeɪt/	ไทโอซัลเฟต

เปลี่ยน surroundings

สำรวจ

ติดตามการที่ลิแกนด์หนึ่งแทนอีกตัวหนึ่งรอบๆ ไอออนโลหะ

ฝึกฝน

การแลกเปลี่ยนลิแกนด์คือการที่:

ฝึกฝน

ในการแลกเปลี่ยนลิแกนด์ ลิแกนด์หนึ่งถูกแทนที่ด้วยอีกตัวรอบๆ ไอออนโลหะกลาง

$[\text{Cu}(\text{H}_2\text{O})_6]^{2+}$ มีสี ฟ้าอ่อน
เติมน้ำแอมโมเนีย → $[\text{Cu}(\text{NH}_3)_4(\text{H}_2\text{O})_2]^{2+}$, น้ำเงินเข้ม
เติมน้ำกรดไฮโดรคลอริกเข้มข้น → $[\text{CuCl}_4]^{2-}$, เหลือง

การแลกเปลี่ยนลิแกนด์เปลี่ยนสีของทองแดง(II)

ฝึกฝน

การเติม HCl เข้มข้นลงใน [Cu(H₂O)₆]²⁺ สีฟ้าอ่อนจะได้:

ฝึกฝน

จับคู่การเปลี่ยนแปลงสีแต่ละชนิด

ลิแกนด์หนึ่งถูกแทนที่ด้วยอีกตัว

สีเหลืองเขียว [CuCl₄]²⁻

คอมเพล็กซ์แอมมีนสีน้ำเงินเข้ม

การแยกชั้นพลังงานต่างกัน — สีต่างกัน

ใช้ค่า $E^{\ominus}$ เพื่อทำนายว่าปฏิกิริยารีดออกซ์นั้น เป็นไปได้หรือไม่
การไทเทรตแบบคลาสสิก: $\text{MnO}_4^-$ กับ $\text{Fe}^{2+}$ (ม่วง → ไร้สี), และ $\text{Cu}^{2+}$ กับ $\text{I}^-$ (เกิดไอโอดีน แล้วไทเทรตด้วยไธโอซัลเฟต)

ฝึกฝน

ในการไทเทรต MnO₄⁻/Fe²⁺ ในสารละลายกรด สีที่จุดสิ้นสุดปฏิกิริยาเป็น:

ฝึกฝน

เพื่อทำนายว่าปฏิกิริยารีดอกซ์ของไอออนทรานซิชันเกิดขึ้นหรือไม่ คุณใช้:

การเปลี่ยนลิแกนด์จากน้ำไปเป็นแอมโมเนียหรือคลอไรด์ มักจะทำให้ สี ของคอมเพล็กซ์เปลี่ยนไป
การแลกเปลี่ยนลิแกนด์ยังสามารถเปลี่ยน จำนวนประสาน ได้ (เช่น เมื่อใช้ Cl⁻ ที่มีขนาดใหญ่กว่า)

Key idea

การแลกเปลี่ยนลิแกนด์ คือการสลับลิแกนด์หนึ่งตัวกับอีกตัวหนึ่ง (ซึ่งทำให้เปลี่ยนสี)
ทองแดง(II): ฟ้าอ่อน (น้ำ) → น้ำเงินเข้ม (แอมโมเนีย) → เหลือง ($[\text{CuCl}_4]^{2-}$)
ใช้ $E^{\ominus}$ สำหรับความเป็นไปได้; การไทเทรตแบบคลาสสิก: $\text{MnO}_4^-/\text{Fe}^{2+}$ (ม่วง → ไร้สี), $\text{Cu}^{2+}/\text{I}^-$