Razlika med postopnimi in splošnimi stabilnostnimi konstantami

Ključna razlika - korak vs Skupne konstante stabilnosti
 

Izraz konstanta stabilnosti se nanaša na ravnovesno konstanto za tvorbo kompleksne spojine v raztopini. Gre za način merjenja stabilnosti teh kompleksov ionov prehodnih kovin. Kot ali 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, obdan z vodnimi ligandi, in kompleks, ki nastane, ko nekateri ioni prehodnih kovin podvržejo reakciji zamenjave liganda". simbol za stabilnost stabilnosti je K_zabodel. Običajno so ligandi eden po enega substituirani kot postopni postopek. Tem korakom so podane stopenjske konstante stabilnosti. Lahko pa se navede tudi konstanta stabilnosti celotnega postopka. Je konstanta splošne stabilnosti. The ključna razlika med postopnimi in splošnimi konstantami stabilnosti je to vrednosti konstantnih konstanta stabilnosti so nižje od celotne konstante stabilnosti iste reakcije, medtem ko ima skupna konstanta stabilnosti vedno višjo vrednost kot vsaka stopenjska konstanta stabilnosti.

VSEBINA

1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj so stopenjske stabilnosti konstante
3. Kaj so splošne konstante stabilnosti
4. Razmerje med postopnimi in splošnimi stabilnostnimi konstantami
5. Primerjava drug ob drugem - Korak proti splošnim stabilnostnim konstantam v tabeli
6. Povzetek

Kaj so stopenjska stabilnostna konstanta?

Stopničaste konstante stabilnosti so ravnotežne konstante, podane za vsak korak postopka substitucije liganda. Kadar ima ionski kompleks prehodnih kovin vodne ligande, ki obdajajo kovinski ion, se zamenjava liganda izvaja kot stopničen postopek. Tam je le ena molekula vode nadomeščena z ligandom, ki sodeluje pri nadomestitvi. Poglejmo primer za razumevanje tega postopka.

Primer

Kot primer vzemite nadomestitev amonijskih ligandov.

Kemična formula iona heksaaquacopper (II) je dana [Cu (H)₂O)₆]²⁺. Šest vodnih ligandov lahko nadomestimo z amoniačnimi ligandi (NH₃). En vodni ligand hkrati nadomesti en amonijski ligand.

[Cu (H)₂O)₆]²⁺+NH₃  ↔ [Cu (NH)₃) (H₂O)₅]²⁺     K1

[Cu (NH)₃) (H₂O)₅]²⁺+     NH₃  ↔ [Cu (NH)₃)₂(H)₂O)₄]²⁺    K2

[Cu (NH)₃)₂(H)₂O)₄]²⁺+   NH₃  ↔ [Cu (NH)₃)₃(H)₂O)₃]²⁺    K3

[Cu (NH)₃)₃(H)₂O)₃]²⁺+     NH₃  ↔ [Cu (NH)₃)₄(H)₂O)₂]²⁺    K4

[Cu (NH)₃)₄(H)₂O)₂]²⁺+     NH₃  ↔ [Cu (NH)₃)₅(H)₂O)]²⁺     K5

[Cu (NH)₃)₅(H)₂O)]²⁺+     NH₃↔ [Cu (NH)₃)₆]²⁺               K6

Slika 01: 3D-diagram heksaakvakopper (II) iona.

Stabilnost konstanta za prvo substitucijo je podana kot K1. Pri drugi zamenjavi je k2 in obratno. Za vsako zgoraj ravnovesje lahko izraze dobimo kot spodaj.

Za prvo substitucijo je K1 = [Cu (NH₃) (H₂O)₅]²⁺ / [Cu (H₂O)₆]²⁺ * NH₃

V katerem je [Cu (NH₃) (H₂O)₅]²⁺, [Cu (H)₂O)₆]²⁺ In NH₃ so koncentracije vsake kemične vrste znotraj oklepajev. Izrazi, kot so zgoraj, se lahko zapišejo tudi za druge stopenjske konstante stabilnosti (K2, K3, K4, K5 in K6).

Kaj so splošne konstante stabilnosti?

Skupna konstanta stabilnosti je ravnotežna konstanta celotne reakcije. Za zgornjo reakcijo lahko navedemo skupno konstanto stabilnosti, kot je spodaj.

[Cu (H)₂O)₆]²⁺            +     NH₃↔ [Cu (NH)₃)₆]²⁺

Torej je celotna konstanta stabilnosti ravnotežna konstanta za ravnotežje med ionom prehodne kovine, obdanim z vodnimi ligandi, in ionom prehodne kovine, obdanim z substituiranimi ligandi. Potem lahko izraz za celotno konstanto stabilnosti dobimo kot spodaj.

Skupno K_zabodel   = [Cu (NH)₃)₆]²⁺ / [Cu (H₂O)₆]²⁺ * NH₃

Kakšno je razmerje med postopnimi in splošnimi stabilnostnimi konstantami?

Celotno konstanto stabilnosti lahko dobimo tako, da pomnožimo vse stopenjske konstante stabilnosti. Za zgornji primer,

Skupno K_zabodel   = K1 * K2 * K3 * K4 * K5 * K6

Kakšna je razlika med postopnimi in splošnimi stabilnostnimi konstantami?

Postopno proti splošnim stabilnostnim konstantam
Stopničaste konstante stabilnosti so ravnotežne konstante, podane za vsak korak postopka substitucije liganda.	Skupna konstanta stabilnosti je ravnotežna konstanta celotne reakcije.
Narava
Stopničaste konstante stabilnosti so podane za korake substitucijske reakcije, ki poteka v kompleksu ionskih prehodnih kovin.	Splošna konstanta stabilnosti je podana za celotno reakcijo substitucije, ki poteka v kompleksu ionskih prehodnih kovin.
Vrednost
Vrednosti konstantnih konstanta stabilnosti so nižje od celotne konstante stabilnosti iste reakcije.	Skupna konstanta stabilnosti ima vedno višjo vrednost kot vsaka stopenjska konstanta stabilnosti.

Povzetek - Postopno vs Skupne konstante stabilnosti

Stopničasta konstantna stabilnost in splošna konstanta stabilnosti sta konstanti ravnotežja, ki sta podani za komplekse prehodnih kovin v raztopinah. Razlika med stopenjskimi in skupnimi konstantami stabilnosti je, da so vrednosti stopenjske konstante stabilnosti nižje od celotne konstante stabilnosti iste reakcije, medtem ko ima skupna konstanta stabilnosti vedno višjo vrednost kot vsaka stopenjska konstanta stabilnosti.

Prenesite PDF različico Korak proti celotni stabilnosti

Lahko prenesete PDF različico tega članka in jo uporabite za namene brez povezave, kot je navedeno v navodilu. Prenesite PDF različico tukaj: Razlika med postopnimi in splošnimi stabilnostnimi konstantami

Referenca:

1.Substitucija v kompleksnih ionih - konstante stabilnosti. Na voljo tukaj 
2. "Konstante stabilnosti kompleksov." Wikipedia, fundacija Wikimedia, 11. februar 2018. Na voljo tukaj  

Vljudnost slik:

1.'Hexaaquacopper (II) -3D-žogice "Ben Mills - Lastno delo, (Public Domain) prek Commons Wikimedia