Fő különbség – Lépésenkénti és általános stabilitási állandók
A stabilitási állandó kifejezés egy komplex vegyület oldatban való képződésének egyensúlyi állandójára vonatkozik. Ez egy módszer az átmenetifém-ionok ezen komplexeinek stabilitásának mérésére. Mint minden más egyensúlyi állandó, a stabilitási állandó is hőmérsékletfüggő. A stabilitási állandó definíciója úgy adható meg, mint „a víz ligandummal körülvett átmenetifém-ion és az átmenetifém-ionok egy része ligandum-helyettesítési reakciók során keletkező komplexe közötti egyensúly állandója”. a stabilitási állandó szimbóluma: KstabÁltalában a ligandumokat lépésenkénti eljárásként egyenként helyettesítik. Ezek a lépések fokozatos stabilitási állandókat kapnak. Azonban a teljes folyamat stabilitási állandója is megadható. Ez az általános stabilitási állandó. A fokozatos és az általános stabilitási állandó közötti fő különbség az, hogy a fokozatos stabilitási állandók értékei alacsonyabbak, mint ugyanazon reakció általános stabilitási állandója, míg az általános stabilitási állandó értéke mindig magasabb, mint az egyes fokozatos stabilitási állandók.
Mik azok a fokozatos stabilitási állandók?
A lépésenkénti stabilitási állandók a ligandumhelyettesítési folyamat minden egyes lépéséhez megadott egyensúlyi állandók. Ha egy átmenetifém-ion komplexben víz ligandumok veszik körül a fémiont, a ligandum szubsztitúciója lépcsőzetes folyamatként megy végbe. Ott csak egy vízmolekulát helyettesít a ligandum, amely részt vesz a helyettesítésben. Nézzünk egy példát ennek a folyamatnak a megértéséhez.
Példa
Vegyük például az ammónia ligandumok helyettesítését.
A hexaaakva-réz(II)-ion kémiai képlete: [Cu(H2O)6] 2+. A hat vízligandum helyettesíthető ammónia ligandummal (NH3). Egy vízligandum egy ammónialigandumra cserélhető egyszerre.
[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
01. ábra: Egy hexaakva-réz(II)-ion 3D diagramja.
Az első helyettesítés stabilitási állandója K1. A második helyettesítésnél ez k2 és fordítva. Minden fenti egyensúlyhoz a kifejezések az alábbiak szerint származtathatók.
Az első cserénél K1={[Cu(NH3)(H2O)5]2+} / {[Cu(H2O)6] 2+} {NH3}
Amelyben: {[Cu(NH3)(H2O)5 2+}, {[Cu(H2O)6] 2+} és {NH3} az egyes vegyi anyagok koncentrációja a zárójelben. A fentiekhez hasonló kifejezések más lépcsőzetes stabilitási állandókra is írhatók (K2, K3, K4, K5 és K6).
Mik azok az általános stabilitási állandók?
A teljes stabilitási állandó a teljes reakció egyensúlyi állandója. A fenti reakcióhoz az általános stabilitási állandó az alábbiak szerint adható meg.
[Cu(H2O)6]2+ + NH 3↔ [Cu(NH3)6]2+
Ennélfogva a teljes stabilitási állandó a vízligandumokkal körülvett átmenetifém-ion és a helyettesített ligandumokkal körülvett átmenetifém-ion közötti egyensúly egyensúlyi állandója. Ezután az általános stabilitási állandó kifejezése az alábbiak szerint származtatható.
Összességében Kstab={[Cu(NH3)6] 2+} / {[Cu(H2O)6]2+ }{NH3}
Mi a kapcsolat a lépcsőzetes és az általános stabilitási állandók között?
Az általános stabilitási állandót úgy kaphatjuk meg, hogy az összes fokozatos stabilitási állandót összeszorozzuk. A fenti példa esetében
Összességében Kstab=K1K2K3K4K5K6
Mi a különbség a fokozatos és az általános stabilitási állandók között?
Lépésenkénti és általános stabilitási állandók |
|
| A fokozatos stabilitási állandók a ligandumhelyettesítési folyamat minden egyes lépéséhez megadott egyensúlyi állandók. | A teljes stabilitási állandó a teljes reakció egyensúlyi állandója. |
| Természet | |
| A fokozatos stabilitási állandók egy átmenetifém-ion komplexben végbemenő helyettesítési reakció lépéseihez vannak megadva. | A teljes stabilitási állandó az átmenetifém-ion komplexben végbemenő teljes helyettesítési reakcióra vonatkozik. |
| Érték | |
| A fokozatos stabilitási állandók értékei alacsonyabbak, mint ugyanazon reakció általános stabilitási állandója. | Az általános stabilitási állandó értéke mindig magasabb, mint az egyes fokozatos stabilitási állandók. |
Összefoglaló – Lépésenkénti és általános stabilitási állandók
A fokozatos stabilitási állandó és az általános stabilitási állandó az oldatokban lévő átmenetifém-komplexekre adott egyensúlyi állandók. A fokozatos és az általános stabilitási állandó közötti különbség az, hogy a fokozatos stabilitási állandók értékei alacsonyabbak, mint ugyanazon reakció általános stabilitási állandója, míg az általános stabilitási állandó értéke mindig magasabb, mint az egyes fokozatos stabilitási állandók.
A Stepwise vs Overall Stabil Constants PDF verziójának letöltése
A cikk PDF-verzióját letöltheti, és offline célokra használhatja az idézési megjegyzés szerint. Kérjük, töltse le a PDF verziót innen: Különbség a lépésenkénti és az általános stabilitási állandók között
