Ključna razlika – postopno v primerjavi s splošnimi konstantami stabilnosti
Izraz konstanta stabilnosti se nanaša na konstanto ravnotežja za tvorbo kompleksne spojine v raztopini. To je način merjenja stabilnosti teh kompleksov ionov prehodnih kovin. Tako kot vse druge ravnotežne konstante so tudi konstante stabilnosti odvisne od temperature. Opredelitev konstante stabilnosti je lahko podana kot "konstanta za ravnotežje, ki obstaja med ionom prehodne kovine, obdanim z vodnimi ligandi, in kompleksom, ki nastane, ko so nekateri ioni prehodne kovine podvrženi reakcijam zamenjave liganda". simbol za konstanto stabilnosti je KstabObičajno se ligandi zamenjajo enega za drugim kot postopni postopek. Tem korakom so podane postopne konstante stabilnosti. Vendar pa je mogoče podati tudi konstanto stabilnosti celotnega procesa. Je splošna konstanta stabilnosti. Ključna razlika med postopnimi in splošnimi konstantami stabilnosti je, da so vrednosti postopnih konstant stabilnosti nižje od splošne konstante stabilnosti iste reakcije, medtem ko ima splošna konstanta stabilnosti vedno višjo vrednost kot vsaka postopna konstanta stabilnosti.
Kaj so postopne konstante stabilnosti?
Konstante postopne stabilnosti so ravnotežne konstante, podane za vsak korak procesa substitucije liganda. Kadar ima kompleks ionov prehodne kovine vodne ligande, ki obdajajo kovinski ion, zamenjava liganda poteka kot postopen proces. Tam je samo ena molekula vode nadomeščena z ligandom, ki sodeluje pri zamenjavi. Za razumevanje tega procesa si oglejmo primer.
Primer
Za primer vzemimo zamenjavo amoniakovih ligandov.
Kemična formula heksaakvabakrovega(II) iona je podana kot [Cu(H2O)6] 2+. Šest vodnih ligandov je mogoče nadomestiti z amonijevimi ligandi (NH3). En vodni ligand je naenkrat zamenjan z enim amonijevim ligandom.
[Cu(H2O)6]2++NH 3 ↔ [Cu(NH3)(H2O)5]2+ K1
[Cu(NH3)(H2O)5] 2++ NH3 ↔ [Cu(NH3)2 (H2O)4]2+ K2
[Cu(NH3)2(H2O) 4]2++ NH3 ↔ [Cu(NH3 )3(H2O)3]2+K3
[Cu(NH3)3(H2O) 3]2++ NH3 ↔ [Cu(NH3 )4(H2O)2]2+K4
[Cu(NH3)4(H2O) 2]2++ NH3 ↔ [Cu(NH3 )5(H2O)]2+ K5
[Cu(NH3)5(H2O)] 2++ NH3↔ [Cu(NH3)6 ]2+ K6
Slika 01: 3D diagram heksaakvabakrovega(II) iona.
Konstanta stabilnosti za prvo zamenjavo je podana kot K1. Za drugo zamenjavo je k2 in obratno. Za vsako zgornje ravnotežje je mogoče izpeljati izraze, kot je prikazano spodaj.
Za prvo zamenjavo, K1={[Cu(NH3)(H2O)5]2+} / {[Cu(H2O)6] 2+} {NH3}
V katerem je {[Cu(NH3)(H2O)5]2+}, {[Cu(H2O)6] 2+} in {NH3} sta koncentraciji vsake kemične vrste v oklepajih. Izraze, kot so zgornji, je mogoče zapisati tudi za druge stopenjske konstante stabilnosti (K2, K3, K4, K5 in K6).
Kaj so splošne konstante stabilnosti?
Konstanta splošne stabilnosti je konstanta ravnotežja celotne reakcije. Za zgornjo reakcijo lahko celotno konstanto stabilnosti podate kot spodaj.
[Cu(H2O)6]2+ + NH 3↔ [Cu(NH3)6]2+
Zato je splošna konstanta stabilnosti konstanta ravnotežja za ravnotežje med ionom prehodne kovine, obdanim z vodnimi ligandi, in ionom prehodne kovine, obdanim s substituiranimi ligandi. Nato je mogoče izpeljati izraz za celotno konstanto stabilnosti, kot je prikazano spodaj.
Na splošno Kstab={[Cu(NH3)6] 2+} / {[Cu(H2O)6]2+ }{NH3}
Kakšno je razmerje med postopnimi in splošnimi konstantami stabilnosti?
Konstanto splošne stabilnosti lahko dobite tako, da pomnožite vse stopenjske konstante stabilnosti. Za zgornji primer
Skupno Kvbod=K1K2K3K4K5K6
Kakšna je razlika med postopnimi in splošnimi konstantami stabilnosti?
Postopno v primerjavi s splošnimi konstantami stabilnosti |
|
| Konstante postopne stabilnosti so ravnotežne konstante, podane za vsako stopnjo postopka substitucije liganda. | Konstanta skupne stabilnosti je konstanta ravnotežja celotne reakcije. |
| Narava | |
| Postopenjske konstante stabilnosti so podane za korake substitucijske reakcije, ki poteka v kompleksu prehodnih kovinskih ionov. | Skupna konstanta stabilnosti je podana za celotno substitucijsko reakcijo, ki poteka v kompleksu prehodnih kovinskih ionov. |
| Vrednost | |
| Vrednosti stopenjskih konstant stabilnosti so nižje od skupne konstante stabilnosti iste reakcije. | Skupna konstanta stabilnosti ima vedno višjo vrednost kot vsaka stopenjska konstanta stabilnosti. |
Povzetek – Konstante postopne proti splošni stabilnosti
Postopenjska konstanta stabilnosti in splošna konstanta stabilnosti sta konstanti ravnotežja, podani za komplekse prehodnih kovin v raztopinah. Razlika med stopenjskimi in splošnimi konstantami stabilnosti je v tem, da so vrednosti stopenjskih konstant stabilnosti nižje od skupne konstante stabilnosti iste reakcije, medtem ko ima skupna konstanta stabilnosti vedno višjo vrednost kot vsaka stopenjska konstanta stabilnosti.
Prenesite PDF različico Konstant postopne proti splošni stabilnosti
Različico PDF tega članka lahko prenesete in jo uporabite za namene brez povezave v skladu z opombo o citiranju. Prenesite različico PDF tukaj: Razlika med postopnimi in splošnimi konstantami stabilnosti
