Forskel mellem trinvis og overordnet stabilitetskonstant

Nøgleforskel - trinvis vs Generelle stabilitetskonstanter
 

Udtrykket stabilitetskonstant refererer til en ligevægtskonstant til dannelse af en kompleks forbindelse i en opløsning. Det er en måde at måle stabiliteten af ​​disse komplekser af overgangsmetalioner på. Som eller alle andre ligevægtskonstanter er stabilitetskonstanter også temperaturafhængige. Definitionen for stabilitetskonstant kan gives som "konstanten for en ligevægt, der eksisterer mellem en overgangsmetalion omgivet af vandligander og det kompleks, der dannes, når nogle overgangsmetalioner undergår ligandsubstitutionsreaktioner". symbolet for stabilitetskonstant er K_dolke. Normalt substitueres liganderne en efter en som en trinvis proces. Disse trin gives trinvis stabilitetskonstanter. Dog kan stabilitetskonstanten for den samlede proces også gives. Det er den overordnede stabilitetskonstant. Det vigtigste forskel mellem trinvis og generel stabilitetskonstant er det værdierne for trinvise stabilitetskonstanter er lavere end den samlede stabilitetskonstant for den samme reaktion, medens den samlede stabilitetskonstant altid har en højere værdi end hver trinvise stabilitetskonstant.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er trinvise stabilitetskonstanter
3. Hvad er generelle stabilitetskonstanter
4. Forholdet mellem trinvis og overordnet stabilitetskonstant
5. Sammenligning side ved side - trinvis kontra generelle stabilitetskonstanter i tabelform
6. Resume

Hvad er trinvis stabilitetskonstanter?

Trinvis stabilitetskonstanter er ligevægtskonstanter givet for hvert trin i processen med ligandsubstitution. Når et overgangsmetalionkompleks har vandligander, der omgiver metalionen, finder ligandsubstitutionen sted som en trinvis proces. Der erstattes kun et vandmolekyle med den ligand, der er involveret i substitutionen. Lad os overveje et eksempel for at forstå denne proces.

Eksempel

Tag substitution af ammoniakligander som et eksempel.

Den kemiske formel for hexaaquacopper (II) -ion er givet som [Cu (H₂O)₆]²⁺. De seks vandligander kan erstattes af ammoniakligander (NH₃). En vandligand erstattes af en ammoniakligand ad gangen.

[Cu (H₂O)₆]²⁺+NH₃  ↔ [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

Figur 01: Et 3D-diagram af en hexaaquacopper (II) ion.

Stabilitetskonstanten for den første substitution er angivet som K1. For den anden substitution er det k2 og vice versa. For hver ligevægt ovenfor kan udtryk afledes som nedenfor.

For den første substitution er K1 = [Cu (NH₃) (H₂O)₅]²⁺ / [Cu (H₂O)₆]²⁺ * NH₃

I hvilken [Cu (NH₃) (H₂O)₅]²⁺, [Cu (H₂O)₆]²⁺ Og NH₃ er koncentrationer af hver kemiske art inden i parenteserne. Udtryk som ovenfor kan også skrives til andre trinvise stabilitetskonstanter (K2, K3, K4, K5 og K6).

Hvad er generelle stabilitetskonstanter?

Den samlede stabilitetskonstant er ligevægtskonstanten for den samlede reaktion. For den ovennævnte reaktion kan den samlede stabilitetskonstant gives som nedenfor.

[Cu (H₂O)₆]²⁺            +     NH₃↔ [Cu (NH₃)₆]²⁺

Derfor er den samlede stabilitetskonstant ligevægtskonstanten for ligevægten mellem overgangsmetalion omgivet af vandligander og overgangsmetalion omgivet af substituerede ligander. Derefter kan udtrykket for den samlede stabilitetskonstant afledes som nedenfor.

Samlet K_dolke   = [Cu (NH₃)₆]²⁺ / [Cu (H₂O)₆]²⁺ * NH₃

Hvad er forholdet mellem trinvis og overordnet stabilitetskonstant?

Den samlede stabilitetskonstant kan opnås ved at multiplicere alle trinvise stabilitetskonstanter sammen. For ovenstående eksempel,

Samlet K_dolke   = K1 * K2 * K3 * K4 * K5 * K6

Hvad er forskellen mellem trinvis og overordnet stabilitetskonstant?

Trinvis kontra generelle stabilitetskonstanter
Trinvis stabilitetskonstanter er ligevægtskonstanter givet for hvert trin i processen med ligandsubstitution.	Den samlede stabilitetskonstant er ligevægtskonstanten for den samlede reaktion.
Natur
De trinvise stabilitetskonstanter er givet til trin i en substitutionsreaktion, der finder sted i et overgangsmetalionskompleks.	Den samlede stabilitetskonstant gives for hele substitutionsreaktionen, der finder sted i et overgangsmetalionkompleks.
Værdi
Værdierne for trinvise stabilitetskonstanter er lavere end den samlede stabilitetskonstant for den samme reaktion.	Den samlede stabilitetskonstant har altid en højere værdi end hver trinvise stabilitetskonstant.

Resumé - trinvis vs Generelle stabilitetskonstanter

Den trinvise stabilitetskonstant og den samlede stabilitetskonstant er ligevægtskonstanter givet til overgangsmetalkomplekser i opløsninger. Forskellen mellem trinvis og samlet stabilitetskonstant er, at værdierne for trinvise stabilitetskonstanter er lavere end den samlede stabilitetskonstant for den samme reaktion, medens den samlede stabilitetskonstant altid har en højere værdi end hver trinvise stabilitetskonstant.

Download PDF-versionen af ​​Stepwise vs Overall Stability Constants

Du kan downloade PDF-versionen af ​​denne artikel og bruge den til offline-formål som angivet i citatnotatet. Download PDF-versionen her: Forskel mellem trinvis og generel stabilitetskonstant

Reference:

1.Substitution i komplekse ioner - stabilitetskonstanter. Tilgængelig her 
2. "Stabilitetskonstanter af komplekser." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 11. februar 2018. Tilgængelig her  

Billede høflighed:

1.'Hexaaquacopper (II) -3D-balls'By Ben Mills - Eget arbejde, (Public Domain) via Commons Wikimedia