1。初期降水量:
*アンモニア(nh₃)が銅(ii)イオンの溶液に加えられると、薄色の沈殿物が形成されます。この沈殿物は銅(II)水酸化物です (Cu(OH)₂)。
*反応は次のとおりです。
cu²⁺(aq) +2oh⁻(aq)→cu(oh)₂(s)
2。過剰なアンモニアへの溶解:
*より多くのアンモニアが追加されると、沈殿物が溶解します 、深い青色のソリューションを形成します。これは、アンモニアが水酸化銅(II)と反応して tetraamminecopper(II)イオンと呼ばれる複合体イオンを形成するためです ([cu(nh₃)₄]²⁺)。
*反応は次のとおりです。
cu(oh)₂(s) +4nh₃(aq)→[cu(nh₃)₄]²⁺(aq) +2oh⁻(aq)
なぜこれが起こるのか:
* リガンド交換: アンモニア分子(NH₃)は、水酸化物イオン(OH⁻)よりも強いリガンドです。これは、銅(II)イオンへの結合に対してより大きな親和性を持っていることを意味します。
* 平衡シフト: 過剰なアンモニアの添加は、複合イオンの形成に向けて反応の平衡をシフトします。これは、アンモニア分子が水酸化物イオンと絶えず競合して銅(II)イオンに結合しているためです。
* 安定した複合体の形成: [cu(nh₃)₄]²⁺複合体イオンは溶液中に比較的安定しています。 4つのアンモニアリガンドは銅(II)イオンを囲み、水酸化物イオンから効果的に「シールド」し、不溶性銅(II)水酸化物の改善を防ぎます。
要約:
水性アンモニアにおける銅(II)イオンの沈殿は、可逆プロセスです。最初の降水量は、水酸化銅(II)の形成によるものです。しかし、過剰なアンモニアの添加は、安定したテトラミン誘発性(II)複合体イオンの形成により、沈殿物の溶解につながります。