Forskjellen mellom trinnvise og generelle stabilitetskonstanter

Nøkkelforskjell - trinnvis vs Generelle stabilitetskonstanter
 

Begrepet stabilitetskonstant refererer til en likevektskonstant for dannelsen av en kompleks forbindelse i en oppløsning. Det er en måte å måle stabiliteten til disse kompleksene av overgangsmetallioner. Som eller alle andre likevektskonstanter er stabilitetskonstanter også temperaturavhengige. Definisjonen for stabilitetskonstant kan gis som "konstanten for en likevekt som eksisterer mellom en overgangsmetallion omgitt av vannligander og komplekset dannes når noen overgangsmetallioner gjennomgår ligand-substitusjonsreaksjoner". symbolet for stabilitet konstant er Kstikke. Vanligvis blir ligandene substituert en etter en som en trinnvis prosess. Disse trinnene er gitt trinnvis stabilitetskonstanter. Imidlertid kan stabilitetskonstanten for den samlede prosessen også gis. Det er den generelle stabilitetskonstanten. De nøkkelforskjell mellom trinnvise og generelle stabilitetskonstanter er det verdiene for trinnvis stabilitetskonstanter er lavere enn den generelle stabilitetskonstanten av den samme reaksjonen, mens den generelle stabilitetskonstanten alltid har en høyere verdi enn hver trinnvis stabilitetskonstant.

INNHOLD

1. Oversikt og nøkkelforskjell
2. Hva er trinnvis stabilitetskonstanter
3. Hva er generelle stabilitetskonstanter
4. Forholdet mellom trinnvise og generelle stabilitetskonstanter
5. Sammenligning ved siden av hverandre - trinnvis mot generelle stabilitetskonstanter i tabellform
6. Sammendrag

Hva er trinnvis stabilitetskonstanter?

Trinnvis stabilitetskonstanter er likevektskonstanter gitt for hvert trinn i ligand-substitusjonsprosessen. Når et overgangsmetallionkompleks har vannligander som omgir metallionen, finner ligand-substitusjonen sted som en trinnvis prosess. Der er bare ett vannmolekyl erstattet av liganden som er involvert i substitusjonen. La oss vurdere et eksempel for å forstå denne prosessen.

Eksempel

Ta substitusjon av ammoniakkligander som et eksempel.

Den kjemiske formel for hexaquakopper (II) ion er gitt som [Cu (H2O)6]2+. De seks vannligander kan erstattes av ammoniakkligander (NH3). En vannligand erstattes av en ammoniakkligand om 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 av en hexaquacopper (II) ion.

Stabilitetskonstanten for den første substitusjonen er gitt som K1. For den andre substitusjonen er det k2 og vice versa. For hver likevekt ovenfor kan uttrykk utledes som nedenfor.

For den første substitusjonen, 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 konsentrasjoner av hver kjemikalie innenfor brakettene. Ekspressjoner som ovenfor kan skrives for andre trinnvise stabilitetskonstanter også (K2, K3, K4, K5 og K6).

Hva er generelle stabilitetskonstanter?

Den generelle stabilitetskonstanten er likevektskonstanten av den samlede reaksjonen. For den ovennevnte reaksjonen kan den generelle stabilitetskonstanten bli gitt som nedenfor.

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

Den generelle stabilitetskonstanten er følgelig likevektskonstanten for likevekt mellom overgangsmetallion omgitt av vannligander og overgangsmetallionen omgitt av substituerte ligander. Da kan uttrykket for total stabilitetskonstant utledes som nedenfor.

Totalt Kstikke   = [Cu (NH3)6]2+ / [Cu (H2O)6]2+ * NH3

Hva er forholdet mellom trinnvise og generelle stabilitetskonstanter?

Den generelle stabilitetskonstanten kan oppnås ved å multiplisere alle de trinnvise stabilitetskonstantene sammen. For eksempel ovenfor,

Totalt Kstikke   = K1 * K2 * K3 * K4 * K5 * K6

Hva er forskjellen mellom trinnvise og generelle stabilitetskonstanter?

Trinnvis vs generelle stabilitetskonstanter

Trinnvis stabilitetskonstanter er likevektskonstanter gitt for hvert trinn i ligand-substitusjonsprosessen. Den generelle stabilitetskonstanten er likevektskonstanten av den samlede reaksjonen.
 Natur
De trinnvise stabilitetskonstantene er gitt for trinn av en substitusjonsreaksjon som finner sted i et overgangsmetallion-kompleks. Den generelle stabilitetskonstanten er gitt for hele substitusjonsreaksjonen som finner sted i et overgangsmetallionekompleks.
Verdi
Verdiene av trinnvise stabilitetskonstanter er lavere enn den generelle stabilitetskonstanten av den samme reaksjon. Den generelle stabilitetskonstanten har alltid en høyere verdi enn hver trinnvis stabilitetskonstant.

Sammendrag - trinnvis vs Generelle stabilitetskonstanter

Den trinnvise stabilitetskonstanten og den generelle stabilitetskonstanten er likevektskonstanter gitt for overgangsmetallkomplekser i oppløsninger. Forskjellen mellom trinnvise og generelle stabilitetskonstanter er at verdiene for trinnvise stabilitetskonstanter er lavere enn den generelle stabilitetskonstanten av den samme reaksjonen, mens den generelle stabilitetskonstanten alltid har en høyere verdi enn hver trinnvis stabilitetskonstant.

Last ned PDF-versjonen av trinnvis vs generelle stabilitetskonstanter

Du kan laste ned PDF-versjonen av denne artikkelen og bruke den til nettbasert bruk som per sitatnotat. Vennligst last ned PDF-versjonen her: Forskjellen mellom trinnvise og generelle stabilitetskonstanter

Henvisning:

1.Substitusjon i komplekse ioner - stabilitetskonstanter. Tilgjengelig her 
2. "Stabilitetskonstanter av komplekser." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 11. februar 2018. Tilgjengelig her  

Bilde Courtesy:

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