Электрохимия комплексов металлов

ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«ЭЛЕКТРОХИМИЯ КОМПЛЕКСОВ МЕТАЛЛОВ»
вузовского компонента цикла ЕН подготовки студентов 4 курса дневного отделения по
специализации 011019 – электрохимия и студентов 1 курса магистратуры по
специализации 011019 - электрохимия.
Разработчик: профессор, д.х.н. Кравцов Валерий Ильич
Темы и их краткое содержание.
•
•
•
•
•
•
Реакции образования и устойчивость комплексов металлов в растворах.
Константы равновесия реакций образования простых, смешаннолигандных,
многоядерных, протонированных и внешнесферных комплексов. Константы
устойчивости, энтальпии и энтропии реакций образования различных комплексов.
Гидролиз высокозарядных ионов металлов. Кинетика и механизм процессов
замещения лигандов.
Равновесные потенциалы электродных реакций комплексов металлов.
Системы металл(амальгама металла) | комплексы металлов, лиганд; окислительновосстановительные системы комплексов металлов, роль внутрисферных и
внешнесферных взаимодействий.
Потенциометрические методы определения состава и констант устойчивости
комплексов металлов. Методы Ледена и Бьеррума. Метод отклонений. Изучение
комплексов, участвующих в обратимых окислительно-восстановительных
реакциях. Электродные реакции, осложненные образованием протонированных
лигандов и комплексов, внешнесферных и многоядерных комплексов.
Кинетика и механизм замещения лигандов и переноса электронов с участием
комплексов металлов. Потенциометрические методы изучения кинетики
замещения лигандов. Стадии, определяющие скорость гомогенных и гетерогенных
реакций переноса электронов. Внешнесферные и внутрисферные механизмы
переноса электронов. Факторы, определяющие скорости электродных реакций
комплексов металлов.
Кинетика обратимых электродных реакций комплексов металлов. Обратимые
реакции в системе металл | комплексы металла при большом избытке лиганда и
при отсутствии избытка лиганда. Уравнение обратимой катодно-анодной волны и
его частные случаи. Полярографический метод определения констант
устойчивости комплексов металлов. Вольтамперные кривые при обратимом
протекании окислительно-восстановительных систем.
Кинетика электродных реакций при медленном протекании
электрохимической стадии и диффузии. Плотность тока обмена в системах
металл | комплексы металла. Зависимость скорости электродного процесса и
потенциала полуволны от концентрации свободного лиганда. Установление
состава комплексов, участвующих в электрохимической стадии. Механизмы
электродных реакций аммиачных, гидроксильных, пирофосфатных комплексов
цинка и других металлов. Сопоставление кинетических параметров катодных и
анодных процессов, протекающих с участием комплексов металлов.
Закономерности электроосаждения платины и палладия из хлоридных
электролитов. Факторы, влияющие на свойства получаемых электролитических
осадков металлов. Влияние строения двойного слоя на скорость восстановления
инертных и лабильных комплексов металлов на ртутном электроде.
•
Адсорбция лигандов и комплексов на электродах. Изотермы адсорбции
лигандов на электродах. Адсорбция комплексов металлов, индуцируемая
адсорбцией анионов. Влияние адсорбированных роданид-ионов на процесс
окисления ионов хрома (II) на ртутном электроде. Адсорбционные предельные
токи, теории Брдички и Лавирона. Кинетика электровосстановления на ртутном
электроде комплексов молибдена (VI) с сульфоксином.
Самостоятельная работа студентов осуществляется при подготовке докладов, которые
они делают на семинарских занятиях. Семинары имеют программы, в которых приведена
литература, включающая оригинальные работы, которые студенты используют при
подготовке докладов.
Темы занятий семинаров.
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Простые и смешанные комплексы металлов и их устойчивость;
Внешнесферные ассоциаты и многоядерные комплексы и их устойчивость;
Устойчивость хелатных комплексов. Протонированные лиганды и их координация;
Кинетика и механизм реакций замещения лигандов в простых и смешанных
комплексах;
Кинетика и механизм реакций замещения лигандов, осложненных
протонированием лигандов;
Кинетика и механизм гомогенных реакций электронного переноса;
Электрохимические и химические стадии электродных реакций окислительновосстановительных систем, образованных комплексами металлов;
Электрохимические и химические стадии при электроосаждении и анодном
растворении металлов;
Адсорбция лигандов и комплексов на электродах.
Лабораторная работа по тематике данного курса выполняется в спецпрактикуме по
курсу «Электрохимические методы».
Рекомендуемая основная литература.
1. Лэнгфорд К., Грей Г. Процессы замещения лигандов. М.: Мир, 1969.
2. Кравцов В.И. Электродные процессы в растворах комплексов металлов. Л.:
ЛГУ, 1969.
3. Басоло Ф., Пирсон Р. Механизмы неорганических реакций. М.: Мир, 1971.
4. Бек М. Химия равновесий реакций комплексообразования. М.: Мир. 1973.
5. Кравцов В.И. Равновесие и кинетика электродных реакций комплексов
металлов. Л.: Химия, 1985.
Дополнительная литература:
1. Бьеррум. Образование амминов металлов в водном растворе. М.: ИИЛ,1961.
2. Скорик Н.А., Кумок В.Н. Химия координационных соединений. М.: Высшая
школа, 1975.
3. Никольский Б.П., Пальчевский В.В., Пендин А.А., Якубов Х.М. Оксредметрия. Л.:
Химия, 1975.
4. Миронов В.Е., Исаев И.Д. Константы устойчивости внешнесферных
комплексов металлов в растворах. Изд. Красноярского ун-та. 1983.
5. Фрумкин А.Н. Потенциалы нулевого заряда. М.: Наука, 1979.
6. Костикова М.Ю., Кравцов В.И., Кондратьев В.В. Электрохимия. 1998, Т. 34, С.
133.
7. Дамаскин Б.Б., Петрий О.А., Цирлина Г.А. Электрохимия. М.: Химия. 2001.