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クロム錯体の配位子置換について教えて下さい
実験で[Cr(NH3)5(H2O)](NO3)3を合成しました。硫酸カリウムクロム・12水和物を濃アンモニア水に溶かしたのですが、始めの段階として6配位するクロムが(1)[Cr(H2O)6]3+なのか(2)[Cr(NH3)6]3+のどの状態で存在しているのか分かりません。私としては、(2)から始まり、アミノ基１つがアクアと置換したほうがいいと考えるのですが根拠がありません。結合する配位子は濃度によって決まるのか？(1)と(2)のどちらから始まるのか？置換するには条件があり、自発的なのか？分かりにくい質問と思いますがお願いします。
- room-no610
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よく知りませんけど、原料が、硫酸カリウムクロム・12水和物ですから、5個ないし6個の水が始めから配位していることになりますよね。 最終的にアンモニア5個と水1個が配意した錯体ができるとすれば、(2)が最初にできると考えるのは不自然な気がします。 硫酸銅6水塩の場合も銅の周りに配位しているのは水ですが、原料でクロムの周りに配位しているのが水だと考えると(1)からアンモニアが5個置換すると考えた方が自然であるような気がします。 そもそもなぜ(2)から始まるト考えておられるのか不思議でならないのですが？
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- takkochan
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No.1です。私も自信があるわけではないのですが、 >5個置換するより1個置換するほうが楽かな といいましても、その前に6個置換しなければなりませんよね。6個アンモニアに変わった上に、改めて1個水に戻るというのは不自然と思います。
お礼
回答ありがとうございました。反応の出発点がわかったので、考察の方向性がつかめました。
補足
そうですよね。もしアンモニアが水より配位しやすいと考えたら、再び水が置換するのはおかしいですよね。[Cr(H2O)6]3+からはじめて、次に続く置換反応を考えたいと思います。なんで全部置換せず、水が１つだけ残るのか？難題ですね。
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補足
回答ありがとうございます。ご指摘の通り、原料が水和物ですから、(2)から始まると考えるのは不自然なのですが、配位子の種類は濃度に関係するという説明を無機化学の教科書で見かけました。質問では省略しましたが、濃アンモニア水と一緒に硝酸アンモニウムも加えて反応させました。ですから、アンモニア濃度が高いと考え、(2)から始まると考えました。恥ずかしい話、「5個置換するより1個置換するほうが楽かな」と根拠のないことを考えてしまいました。素直に(1)から考えると、「アンモニアは配位水と置換しやすい」理由を考えないといけないですよね。回答参考になりました。