Pagrindinis skirtumas – laipsniškas ir bendrojo stabilumo konstantos
Sąvoka stabilumo konstanta reiškia kompleksinio junginio susidarymo tirpale pusiausvyros konstantą. Tai būdas išmatuoti šių pereinamųjų metalų jonų kompleksų stabilumą. Kaip ir visos kitos pusiausvyros konstantos, stabilumo konstantos taip pat priklauso nuo temperatūros. Stabilumo konstantos apibrėžimas gali būti pateiktas kaip „pusiausvyros, esančios tarp pereinamojo metalo jonų, apsuptų vandens ligandų, ir komplekso, susidarančio, kai kai kurie pereinamojo metalo jonai patiria ligandų pakeitimo reakcijas, konstanta“. stabilumo konstantos simbolis yra KstabPaprastai ligandai pakeičiami po vieną kaip laipsniškas procesas. Šiems žingsniams suteikiamos laipsniškos stabilumo konstantos. Tačiau galima pateikti ir viso proceso stabilumo konstantą. Tai bendra stabilumo konstanta. Pagrindinis skirtumas tarp laipsniško ir bendrojo stabilumo konstantų yra tas, kad laipsniško stabilumo konstantų vertės yra mažesnės už bendrą tos pačios reakcijos stabilumo konstantą, tuo tarpu bendra stabilumo konstanta visada turi didesnę vertę nei kiekviena laipsniška stabilumo konstanta.
Kas yra laipsniško stabilumo konstantos?
Pakopinės stabilumo konstantos yra pusiausvyros konstantos, pateiktos kiekvienam ligandų pakeitimo proceso etapui. Kai pereinamojo metalo jonų kompleksas turi vandens ligandų, supančių metalo joną, ligandų pakeitimas vyksta kaip laipsniškas procesas. Ten tik viena vandens molekulė pakeičiama ligandu, kuris dalyvauja pakeitime. Panagrinėkime pavyzdį, kad suprastume šį procesą.
Pavyzdys
Paimkite pavyzdį amoniako ligandų pakeitimu.
Cheminė heksaakvavario(II) jono formulė pateikiama kaip [Cu(H2O)6] 2+. Šeši vandens ligandai gali būti pakeisti amoniako ligandais (NH3). Vienas vandens ligandas vienu metu pakeičiamas vienu amoniako ligandu.
[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 pav. 3D šešiaakvakio vario (II) jono diagrama.
Pirmojo pakeitimo stabilumo konstanta pateikiama kaip K1. Antrojo pakeitimo atveju jis yra k2 ir atvirkščiai. Kiekvienai pirmiau nurodytai pusiausvyrai išraiškas galima gauti taip, kaip nurodyta toliau.
Pirmam pakeitimui K1={[Cu(NH3)(H2O)5]2+} / {[Cu(H2O)6] 2+} {NH3}
Kuriame, {[Cu(NH3)(H2O)5 2+}, {[Cu(H2O)6] 2+} ir {NH3} yra kiekvienos cheminės rūšies skliausteliuose esančios koncentracijos. Aukščiau pateiktos išraiškos gali būti parašytos ir kitoms laipsniško stabilumo konstantoms (K2, K3, K4, K5 ir K6).
Kas yra bendros stabilumo konstantos?
Bendra stabilumo konstanta yra visos reakcijos pusiausvyros konstanta. Pirmiau nurodytos reakcijos bendrą stabilumo konstantą galima pateikti taip, kaip nurodyta toliau.
[Cu(H2O)6]2+ + NH 3↔ [Cu(NH3)6]2+
Vadinasi, bendra stabilumo konstanta yra pusiausvyros konstanta tarp pereinamojo metalo jonų, apsuptų vandens ligandų, ir pereinamojo metalo jonų, apsuptų pakeistais ligandais. Tada bendros stabilumo konstantos išraišką galima gauti taip, kaip nurodyta toliau.
Bendras Kstab={[Cu(NH3)6] 2+} / {[Cu(H2O)6]2+ }{NH3}
Koks yra ryšys tarp laipsniško ir bendro stabilumo konstantų?
Bendrąją stabilumo konstantą galima gauti padauginus visas laipsniškas stabilumo konstantas. Pirmiau pateiktame pavyzdyje
Bendras Kstab=K1K2K3K4K5K6
Koks skirtumas tarp laipsniško ir bendro stabilumo konstantų?
Žingsnis prieš bendrą stabilumo konstantą |
|
| Pakopinės stabilumo konstantos yra pusiausvyros konstantos, pateiktos kiekvienam ligando pakeitimo proceso etapui. | Bendra stabilumo konstanta yra visos reakcijos pusiausvyros konstanta. |
| Gamta | |
| Pakopinės stabilumo konstantos pateiktos pakeitimo reakcijos etapams, vykstantiems pereinamojo metalo jonų komplekse. | Bendra stabilumo konstanta nurodyta visai pakeitimo reakcijai, kuri vyksta pereinamojo metalo jonų komplekse. |
| Vertė | |
| Laipsninio stabilumo konstantų reikšmės yra mažesnės už bendrą tos pačios reakcijos stabilumo konstantą. | Bendra stabilumo konstanta visada turi didesnę reikšmę nei kiekviena laipsniška stabilumo konstanta. |
Santrauka – laipsniškas ir bendro stabilumo konstantos
Pakopinė stabilumo konstanta ir bendra stabilumo konstanta yra pusiausvyros konstantos, pateiktos pereinamųjų metalų kompleksams tirpaluose. Skirtumas tarp laipsniško ir bendrojo stabilumo konstantų yra tas, kad laipsniško stabilumo konstantų vertės yra mažesnės už bendrą tos pačios reakcijos stabilumo konstantą, o bendra stabilumo konstanta visada turi didesnę reikšmę nei kiekviena laipsniška stabilumo konstanta.
Atsisiųskite „Stepwise vs Overall Stability Constants“PDF versiją
Galite atsisiųsti šio straipsnio PDF versiją ir naudoti ją neprisijungus, kaip nurodyta citatos pastaboje. Atsisiųskite PDF versiją čia: Skirtumas tarp laipsniško ir bendro stabilumo konstantų
