Βασική διαφορά – Βηματικά έναντι Συνολικών Σταθερών Σταθερότητας
Ο όρος σταθερά σταθερότητας αναφέρεται σε μια σταθερά ισορροπίας για το σχηματισμό μιας σύνθετης ένωσης σε ένα διάλυμα. Είναι ένας τρόπος μέτρησης της σταθερότητας αυτών των συμπλεγμάτων ιόντων μετάλλων μετάπτωσης. Όπως ή όλες οι άλλες σταθερές ισορροπίας, οι σταθερές σταθερότητας εξαρτώνται επίσης από τη θερμοκρασία. Ο ορισμός για τη σταθερά σταθερότητας μπορεί να δοθεί ως «η σταθερά για μια ισορροπία που υπάρχει μεταξύ ενός ιόντος μετάλλου μεταπτώσεως που περιβάλλεται από προσδέματα νερού και του συμπλόκου που σχηματίζεται όταν ορισμένα ιόντα μετάλλων μετάπτωσης υποβάλλονται σε αντιδράσεις υποκατάστασης συνδέτη». το σύμβολο της σταθεράς σταθερότητας είναι KstabΣυνήθως, οι συνδέτες αντικαθίστανται ένας προς έναν ως μια σταδιακή διαδικασία. Αυτά τα βήματα δίνονται σταδιακά σταθερές σταθερότητας. Ωστόσο, μπορεί επίσης να δοθεί η σταθερά σταθερότητας για τη συνολική διαδικασία. Είναι η σταθερά συνολικής σταθερότητας. Η βασική διαφορά μεταξύ σταδιακής και συνολικής σταθεράς σταθερότητας είναι ότι οι τιμές των σταδιακών σταθερών σταθερότητας είναι χαμηλότερες από τη σταθερά συνολικής σταθερότητας της ίδιας αντίδρασης, ενώ η σταθερά συνολικής σταθερότητας έχει πάντα υψηλότερη τιμή από κάθε σταδιακή σταθερά σταθερότητας.
Τι είναι οι σταθερές σταθερότητας σταδιακά;
Οι σταθερές σταθερότητας σταδιακά είναι σταθερές ισορροπίας που δίνονται για κάθε στάδιο της διαδικασίας υποκατάστασης συνδέτη. Όταν ένα σύμπλοκο ιόντων μετάλλου μεταπτώσεως έχει υδάτινους συνδέτες που περιβάλλουν το μεταλλικό ιόν, η υποκατάσταση του συνδετήρα λαμβάνει χώρα ως μια σταδιακή διαδικασία. Εκεί, μόνο ένα μόριο νερού αντικαθίσταται από το πρόσδεμα που εμπλέκεται στην υποκατάσταση. Ας εξετάσουμε ένα παράδειγμα για να κατανοήσουμε αυτή τη διαδικασία.
Παράδειγμα
Λάβετε ως παράδειγμα την υποκατάσταση των προσδεμάτων αμμωνίας.
Ο χημικός τύπος του ιόντος hexaaquacopper(II) δίνεται ως [Cu(H2O)6] 2+. Οι έξι συνδετήρες νερού μπορούν να αντικατασταθούν από συνδέτες αμμωνίας (NH3). Ένας υδάτινος συνδέτης αντικαθίσταται από έναν συνδέτη αμμωνίας τη φορά.
[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
Εικόνα 01: Ένα τρισδιάστατο διάγραμμα ενός ιόντος εξαακουχαλκού(II).
Η σταθερά σταθερότητας για την πρώτη αντικατάσταση δίνεται ως K1. Για τη δεύτερη αντικατάσταση είναι k2 και το αντίστροφο. Για κάθε παραπάνω ισορροπία, οι εκφράσεις μπορούν να προκύψουν όπως παρακάτω.
Για την πρώτη αλλαγή, K1={[Cu(NH3)(H2O)5]2+} / {[Cu(H2O)6] 2+} {NH3}
Στο οποίο, {[Cu(NH3)(H2O)5]2+}, {[Cu(H2O)6] Τα 2+} και {NH3} είναι συγκεντρώσεις κάθε χημικού είδους εντός των παρενθέσεων. Εκφράσεις όπως παραπάνω μπορούν να γραφτούν και για άλλες σταδιακές σταθερές σταθερότητας (K2, K3, K4, K5 και K6).
Τι είναι οι Συνολικές Σταθερές Σταθερότητας;
Η σταθερά συνολικής σταθερότητας είναι η σταθερά ισορροπίας της συνολικής αντίδρασης. Για την παραπάνω αντίδραση, η σταθερά συνολικής σταθερότητας μπορεί να δοθεί όπως παρακάτω.
[Cu(H2O)6]2+ + NH 3↔ [Cu(NH3)6]2+
Επομένως, η σταθερά συνολικής σταθερότητας είναι η σταθερά ισορροπίας για την ισορροπία μεταξύ του ιόντος μετάλλου μεταπτώσεως που περιβάλλεται από υδάτινους συνδέτες και του ιόντος μετάλλου μετάπτωσης που περιβάλλεται από υποκατεστημένα προσδέματα. Στη συνέχεια, η έκφραση για τη σταθερά συνολικής σταθερότητας μπορεί να προκύψει όπως παρακάτω.
Συνολικά Kstab={[Cu(NH3)6] 2+} / {[Cu(H2O)6]2+ }{NH3}
Ποια είναι η σχέση μεταξύ σταδιακής και συνολικής σταθερότητας σταθερότητας;
Η συνολική σταθερά σταθερότητας μπορεί να ληφθεί πολλαπλασιάζοντας όλες τις σταδιακές σταθερές σταθερότητας μαζί. Για το παραπάνω παράδειγμα, Συνολικά Kstab=K1K2K3K4K5K6
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ σταδιακής και συνολικής σταθερότητας σταθερότητας;
Stepwise vs Συνολικές σταθερές σταθερότητας |
|
| Οι σταθερές σταθερότητας σταδιακά είναι σταθερές ισορροπίας που δίνονται για κάθε στάδιο της διαδικασίας υποκατάστασης συνδέτη. | Η σταθερά συνολικής σταθερότητας είναι η σταθερά ισορροπίας της συνολικής αντίδρασης. |
| Φύση | |
| Οι σταθερές σταθερότητας σταδιακά δίνονται για τα βήματα μιας αντίδρασης υποκατάστασης που λαμβάνει χώρα σε σύμπλοκο ιόντων μετάλλου μεταπτώσεως. | Δίνεται η σταθερά συνολικής σταθερότητας για ολόκληρη την αντίδραση υποκατάστασης που λαμβάνει χώρα σε σύμπλοκο ιόντων μετάλλου μεταπτώσεως. |
| Αξία | |
| Οι τιμές των σταδιακών σταθερών σταθερότητας είναι χαμηλότερες από τη σταθερά συνολικής σταθερότητας της ίδιας αντίδρασης. | Η συνολική σταθερά σταθερότητας έχει πάντα υψηλότερη τιμή από κάθε σταδιακή σταθερά σταθερότητας. |
Σύνοψη – Βηματικά έναντι Συνολικών Σταθερών Σταθερότητας
Η σταδιακή σταθερά σταθερότητας και η σταθερά συνολικής σταθερότητας είναι σταθερές ισορροπίας που δίνονται για σύμπλοκα μετάλλων μεταπτώσεως σε διαλύματα. Η διαφορά μεταξύ σταδιακής και συνολικής σταθεράς σταθερότητας είναι ότι οι τιμές των σταδιακών σταθερών σταθερότητας είναι χαμηλότερες από τη σταθερά συνολικής σταθερότητας της ίδιας αντίδρασης ενώ η σταθερά συνολικής σταθερότητας έχει πάντα υψηλότερη τιμή από κάθε σταδιακή σταθερά σταθερότητας.
Λήψη της έκδοσης PDF του Stepwise vs Overall Stability Constants
Μπορείτε να κατεβάσετε την έκδοση PDF αυτού του άρθρου και να τη χρησιμοποιήσετε για σκοπούς εκτός σύνδεσης σύμφωνα με τη σημείωση παραπομπής. Κατεβάστε την έκδοση PDF εδώ: Διαφορά μεταξύ σταδιακής και συνολικής σταθερότητας σταθερότητας
