steg-för-steg-bildning och varför överskott av ammoniak behövs:
1. Initial reaktion: När ammoniak först tillsätts till en koppar (II) -lösning (t.ex. Cu²⁺ (aq)), formar en ljusblå fällning av koppar (II) hydroxid, Cu (OH) ₂ (S). Detta beror på reaktionen av kopparjoner med hydroxidjoner producerade från jämvikten av ammoniak i vatten:
`` `
Cu²⁺ (aq) + 2OH⁻ (aq) ⇌ cu (OH) ₂ (s)
`` `
2. Komplexbildning: När mer ammoniak tillsätts upplöses fällningen och en djupblå lösning visas. Detta beror på att ammoniak fungerar som en ligand och samordnar med koppar (II) för att bilda komplexa joner. Den initiala reaktionen är bildningen av diaminkomplexet:
`` `
Cu²⁺ (aq) + 2nh₃ (aq) ⇌ [cu (nh₃) ₂] ²⁺ (aq)
`` `
3. tetraaminkomplex: Att lägga till ännu mer ammoniak förskjuter jämvikten ytterligare, vilket leder till bildandet av Tetraaminecopper (II) -komplexet:
`` `
[Cu (nH₃) ₂] ²⁺ (aq) + 2nh₃ (aq) ⇌ [Cu (nH₃) ₄] ²⁺ (aq)
`` `
Varför överskott av ammoniak är nödvändigt:
* löslighet: Bildningen av tetraaminkomplexet gynnas av den vanliga joneffekten. Överskott av ammoniak tvingar jämvikten mot bildandet av tetraaminkomplexet genom att ta bort de fria koppar (II) -jonerna från lösningen, vilket förhindrar ytterligare utfällning av Cu (OH) ₂.
* stabilitet: Tetraaminkomplexet är mer stabilt än diaminkomplexet. Överskottet av ammoniak pressar jämvikten ytterligare till höger och gynnar bildningen av tetraaminkomplexet.
* Deep Blue Color: Den intensiva djupblå färgen är karakteristisk för Tetraaminecopper (II) -komplexet. Utan tillräcklig ammoniak verkar lösningen blekare blå eller till och med grönaktig på grund av närvaron av andra komplexa joner.
Sammanfattningsvis: Överskott av ammoniak behövs för att:
* Lös den initiala koppar (ii) hydroxidutfällning
* Kör jämvikten mot bildandet av tetraaminkomplexet
* Uppnå den karakteristiska djupblå färgen på Tetraaminecopper (II) -komplexet.
