Тема дипломной работы:

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ВНУТРИСФЕРНОГО ЗАМЕЩЕНИЯ В КОМПЛЕКСАХ КОБАЛЬТА(Ш)

Целью данной работы является разработка нового подхода к изучению реакций внутрисферного замещения в комплексах кобальта(Ш) типа ацидо-аквотетраминов.Этот подход включает в себя составление и обоснование полной схемы осовных равновесий процесса, куда входят как реакции замещения ацидо-лиганда на молекулу воды и гидроксил-ионы, так и ряд кислотно-основных равновесий. Совместным решением уравнений материального баланса по кобальту и галогену, а также выражений для констант равновесия отдельных стадий процесса для предложенной схемы основных равновессий получена математическая модель процесса, решением на ЭВМ которой можно получить значения для индивидуальных констант равновесия всех стадий процесса.

Исследование комплексных соединений кобальта, в частности комплексов трехвалентного кобальта, - предмет многочисленных оригинальных публикаций, обзоров и монографий. Cоздание Вернером координационной теории в конце прошлого столетия (1893г) также связано с химией комплексных соединений кобальта(Ш). И если конец прошлого столетия и почти вся первая половина настоящего столетия связаны в основном с синтетическими работами в области химии комплексных соединений кобальта, то середина и вторая половина XX столетия в значительной степени посвящена исследованию комплексных соединений кобальта в водных растворах, в частности ступенчатому комплексообразованию, исследованию кислотно-основных свойств комплексных соединений, а также исследованию реакций внутрисферного замещения в комплексных ионах. По всем этим направлениям уже опубликованы и переведены на различные языки обширные обзоры и монографии. И все же, несмотря на полученные достоверные экспериментальные результаты и их теоретической трактовке, чувствуется ограничительное влияние"до компьтерной эпохи" на постановку самих исследований, трактовку экспериментальных данных, рассмотрению кинетических данных и механизмов процессов. Из-за ограничений расчетных возможностей не исследовалось и не обсуждалось комплексообразование ионов металлов в разнолигандных системах, а при исследовании реакций внутрисферного замещения создавались условия, при которых протекает преимущественно одна реакция (которая исследуется) и подавляются остальные реакции.

За последние десять-пятнадцать лет, благодаря возможности применения ЭВМ в химии, становится реальным одновременное исследование всего спектра реакций, имеющих место в растворах комплексных соединений.

В качестве объектов исследований реакций внутрисферного замещения были выбраны галогеноаквотетрамины кобальта(Ш), в которых в качестве амино-лигандов служат молекулы органических диаминов-фенантролина или дипиридила. Эти комплексы в водных растворах обменивают координированный ион галогена (хлор- или бром-ион) на молекулы растворителя - воды (реакция аквотации). Кроме этой реакции в растворах этих комплексов протекают и другие реакции: замещение координированного иона галогена на гидроксил-ион и различные кислотно- основные реакции исходных и промежуточных продуктов процесса.

В задачу выпускной работы входит: во-первых, рассмотрение первого теоретического этапа процесса аквотации этих комплексов, а именно:составление по возможности полной схемы равновесий в растворе этих комплексов и ее обоснование; во-вторых, разработка математической модели процесса; в-третьих, получение экспериментальных данных о процессе внутрисферного замещения при различчных значениях рН раствора;в-четвертых, составление программы и расчет индивидуальных констант равновесий процесса на компьютере.