Ključna razlika – postupno u odnosu na ukupne konstante stabilnosti
Izraz konstanta stabilnosti odnosi se na konstantu ravnoteže za formiranje kompleksnog jedinjenja u rastvoru. To je način mjerenja stabilnosti ovih kompleksa jona prelaznih metala. Kao i sve druge konstante ravnoteže, konstante stabilnosti također zavise od temperature. Definicija za konstantu stabilnosti može se dati kao „konstanta za ravnotežu koja postoji između jona prelaznog metala okruženog vodenim ligandima i kompleksa koji nastaje kada neki ioni prelaznog metala prolaze kroz reakciju supstitucije liganda“. simbol za konstantu stabilnosti je KstabObično se ligandi supstituiraju jedan po jedan u postupnom procesu. Ovim koracima date su postepene konstante stabilnosti. Međutim, konstanta stabilnosti za cjelokupni proces također se može dati. To je ukupna konstanta stabilnosti. Ključna razlika između stepenastih i ukupnih konstanti stabilnosti je u tome što su vrijednosti postepenih konstanti stabilnosti niže od ukupne konstante stabilnosti iste reakcije, dok ukupna konstanta stabilnosti uvijek ima višu vrijednost od svake postepene konstante stabilnosti.
Šta su postepene konstante stabilnosti?
Konstante stabilnosti koraka su konstante ravnoteže date za svaki korak procesa supstitucije liganda. Kada kompleks jona prelaznog metala ima vodene ligande koji okružuju metalni jon, supstitucija liganda se odvija kao postupni proces. Tamo je samo jedan molekul vode zamijenjen ligandom koji je uključen u supstituciju. Razmotrimo primjer kako bismo razumjeli ovaj proces.
Primjer
Uzmite zamjenu liganda amonijaka kao primjer.
Hemijska formula heksaakvabakar(II) jona je data kao [Cu(H2O)6] 2+. Šest vodenih liganda se može zamijeniti amonijačnim ligandima (NH3). Jedan vodeni ligand se zamjenjuje jednim po jednim amonijačnim ligandom.
[Cu(H2O)6]2++NH 3 ↔ [Cu(NH3)(H2O)5]2+ K1
[Cu(NH3)(H2O)5] 2++ NH3 ↔ [Cu(NH3)2 (H2O)42+ 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 dijagram heksaakvabakar(II) jona.
Konstanta stabilnosti za prvu supstituciju je data kao K1. Za drugu supstituciju, to je k2 i obrnuto. Za svaku gornju ravnotežu, izrazi se mogu izvesti kao ispod.
Za prvu zamjenu, K1={[Cu(NH3)(H2O)5]2+} / {[Cu(H2O)6] 2+} {NH3}
U kojoj, {[Cu(NH3)(H2O)5]2+}, {[Cu(H2O)6] 2+} i {NH3} su koncentracije svake hemijske vrste unutar zagrada. Izrazi kao gore mogu se napisati i za druge konstante stabilnosti u koracima (K2, K3, K4, K5 i K6).
Šta su ukupne konstante stabilnosti?
Ukupna konstanta stabilnosti je konstanta ravnoteže ukupne reakcije. Za gornju reakciju, ukupna konstanta stabilnosti može se dati na sljedeći način.
[Cu(H2O)6]2+ + NH 3↔ [Cu(NH3)6]2+
Dakle, ukupna konstanta stabilnosti je konstanta ravnoteže za ravnotežu između jona prelaznog metala okruženog vodenim ligandima i jona prelaznog metala okruženog supstituisanim ligandima. Tada se izraz za ukupnu konstantu stabilnosti može izvesti kao ispod.
Ukupno Kubod={[Cu(NH3)6] 2+} / {[Cu(H2O)6]2+ }{NH3}
Kakav je odnos između postepenih i ukupnih konstanti stabilnosti?
Ukupna konstanta stabilnosti može se dobiti množenjem svih postepenih konstanti stabilnosti zajedno. Za gornji primjer, Ukupno Kubod=K1K2K3K4K5K6
Koja je razlika između stepenastih i ukupnih konstanti stabilnosti?
Postepeno naspram ukupnih konstanti stabilnosti |
|
| Konstante stabilnosti koraka su konstante ravnoteže date za svaki korak procesa supstitucije liganda. | Ukupna konstanta stabilnosti je konstanta ravnoteže ukupne reakcije. |
| Priroda | |
| Konstante stabilnosti su date za korake reakcije supstitucije koja se odvija u kompleksu jona prelaznog metala. | Ukupna konstanta stabilnosti data je za cijelu reakciju supstitucije koja se odvija u kompleksu jona prijelaznog metala. |
| Vrijednost | |
| Vrijednosti postepenih konstanti stabilnosti su niže od ukupne konstante stabilnosti iste reakcije. | Ukupna konstanta stabilnosti uvijek ima višu vrijednost od svake postepene konstante stabilnosti. |
Sažetak – Postepeno naspram ukupnih konstanti stabilnosti
Postepena konstanta stabilnosti i ukupna konstanta stabilnosti su konstante ravnoteže date za komplekse prelaznih metala u rastvorima. Razlika između stepenastih i ukupnih konstanti stabilnosti je u tome što su vrijednosti postepenih konstanti stabilnosti niže od ukupne konstante stabilnosti iste reakcije, dok ukupna konstanta stabilnosti uvijek ima višu vrijednost od svake postepene konstante stabilnosti.
Preuzmite PDF verziju Stepwise vs Overall Stability Constants
Možete preuzeti PDF verziju ovog članka i koristiti je za vanmrežne svrhe prema napomeni o citatu. Molimo preuzmite PDF verziju ovdje: Razlika između postepenih i ukupnih konstanti stabilnosti
