Diferència clau: constants d'estabilitat gradual i global
El terme constant d'estabilitat es refereix a una constant d'equilibri per a la formació d'un compost complex en una solució. És una manera de mesurar l'estabilitat d'aquests complexos d'ions de metalls de transició. Com totes les altres constants d'equilibri, les constants d'estabilitat també depenen de la temperatura. La definició de constant d'estabilitat es pot donar com "la constant d'un equilibri existent entre un ió de metall de transició envoltat de lligands d'aigua i el complex format quan alguns ions de metall de transició experimenten reaccions de substitució de lligands". el símbol de la constant d'estabilitat és KstabNormalment, els lligands es substitueixen un per un com un procés pas a pas. Aquests passos reben constants d'estabilitat graduals. Tanmateix, també es pot donar la constant d'estabilitat per al procés global. És la constant d'estabilitat global. La diferència clau entre les constants d'estabilitat gradual i global és que els valors de les constants d'estabilitat gradual són inferiors a la constant d'estabilitat global de la mateixa reacció, mentre que la constant d'estabilitat global sempre té un valor més alt que cada constant d'estabilitat pas a pas..
Què són les constants d'estabilitat gradual?
Les constants d'estabilitat per passos són constants d'equilibri donades per a cada pas del procés de substitució de lligands. Quan un complex d'ions de metall de transició té lligands d'aigua que envolten l'ió metàl·lic, la substitució de lligands té lloc com un procés gradual. Allà, només una molècula d'aigua és substituïda pel lligand que participa en la substitució. Considerem un exemple per entendre aquest procés.
Exemple
Preneu com a exemple la substitució de lligands d'amoníac.
La fórmula química de l'ió hexaaquacupe(II) es dóna com a [Cu(H2O)6] 2+. Els sis lligands d'aigua es poden substituir per lligands d'amoníac (NH3). Un lligand d'aigua es substitueix per un lligand d'amoníac alhora.
[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
Figura 01: un diagrama 3D d'un ió hexaaquacupe(II).
La constant d'estabilitat per a la primera substitució es dóna com a K1. Per a la segona substitució, és k2 i viceversa. Per a cada equilibri anterior, es poden derivar expressions com a continuació.
Per a la primera substitució, K1={[Cu(NH3)(H2O)5]2+} / {[Cu(H2O)6] 2+} {NH3}
En el qual, {[Cu(NH3)(H2O)5]2+}, {[Cu(H2O)6] 2+} i {NH3} són concentracions de cada espècie química dins dels parèntesis. Expressions com les anteriors també es poden escriure per a altres constants d'estabilitat gradual (K2, K3, K4, K5 i K6).
Quines són les constants d'estabilitat general?
La constant d'estabilitat global és la constant d'equilibri de la reacció global. Per a la reacció anterior, la constant d'estabilitat global es pot donar com a continuació.
[Cu(H2O)6]2+ + NH 3↔ [Cu(NH3)6]2+
Per tant, la constant d'estabilitat global és la constant d'equilibri per a l'equilibri entre l'ió de metall de transició envoltat de lligands d'aigua i l'ió de metall de transició envoltat de lligands substituïts. Aleshores, l'expressió de la constant d'estabilitat global es pot derivar de la següent manera.
General Kstab={[Cu(NH3)6] 2+} / {[Cu(H2O)6]2+ }{NH3}
Quina és la relació entre les constants d'estabilitat gradual i general?
La constant d'estabilitat global es pot obtenir multiplicant totes les constants d'estabilitat pas a pas juntes. Per a l'exemple anterior, Kstab total general=K1K2K3K4K5K6
Quina diferència hi ha entre les constants d'estabilitat gradual i general?
Stepwise vs constants d'estabilitat general |
|
| Les constants d'estabilitat per passos són constants d'equilibri donades per a cada pas del procés de substitució de lligands. | La constant d'estabilitat global és la constant d'equilibri de la reacció global. |
| Natura | |
| Les constants d'estabilitat gradual es donen per a les etapes d'una reacció de substitució que té lloc en un complex d'ions de metalls de transició. | La constant d'estabilitat global es dóna per a tota la reacció de substitució que té lloc en un complex d'ions de metalls de transició. |
| Valor | |
| Els valors de les constants d'estabilitat pas a pas són inferiors a la constant d'estabilitat global de la mateixa reacció. | La constant d'estabilitat global sempre té un valor més alt que cada constant d'estabilitat gradual. |
Resum: constants d'estabilitat gradual i global
La constant d'estabilitat gradual i la constant d'estabilitat global són constants d'equilibri donades per als complexos de metalls de transició en solucions. La diferència entre les constants d'estabilitat pas a pas i global és que els valors de les constants d'estabilitat pas a pas són inferiors a la constant d'estabilitat global de la mateixa reacció, mentre que la constant d'estabilitat global sempre té un valor més alt que cada constant d'estabilitat pas a pas.
Descarregueu la versió en PDF de les constants d'estabilitat Stepwise vs General
Podeu descarregar la versió PDF d'aquest article i utilitzar-la per a finalitats fora de línia segons la nota de citació. Si us plau, descarregueu la versió PDF aquí: Diferència entre constants d'estabilitat gradual i general
