Différence entre les constantes de stabilité étapes et globales

Différence clé - pas à pas contre Constantes de stabilité globales
 

Le terme constante de stabilité fait référence à une constante d'équilibre pour la formation d'un composé complexe dans une solution. C'est une façon de mesurer la stabilité de ces complexes d'ions de métal de transition. Comme ou toutes les autres constantes d'équilibre, les constantes de stabilité sont également dépendantes de la température. La définition de la constante de stabilité peut être donnée comme «la constante pour un équilibre existant entre un ion métallique de transition entouré de ligands d'eau et, le complexe s'est formé lorsque certains ions métalliques de transition subissent des réactions de substitution de ligand». Le symbole de la constante de stabilité est K_poignarder. Habituellement, les ligands sont substitués un par un comme processus pas à pas. Ces étapes sont données constantes de stabilité pas à pas. Cependant, la constante de stabilité pour le processus global peut également être donnée. C'est la constante de stabilité globale. Le différence clé entre les constantes de stabilité étapes et globales est que Les valeurs des constantes de stabilité pas à pas sont inférieures à la constante de stabilité globale de la même réaction tandis que la constante de stabilité globale a toujours une valeur plus élevée que chaque constante de stabilité pas à pas.

CONTENU

1. Aperçu et différence clé
2. Que sont les constantes de stabilité par étapes
3. Quelles sont les constantes de stabilité globales
4. Relation entre les constantes de stabilité étapes et globales
5. Comparaison côte à côte - Constantes de stabilité globales pas à pas dans la forme tabulaire
6. Résumé

Que sont les constantes de stabilité par étapes?

Les constantes de stabilité par étapes sont des constantes d'équilibre données pour chaque étape du processus de substitution du ligand. Lorsqu'un complexe d'ions métalliques de transition a des ligands d'eau entourant l'ion métal. Là, une seule molécule d'eau est remplacée par le ligand impliqué dans la substitution. Considérons un exemple pour comprendre ce processus.

Exemple

Prenez substitution des ligands d'ammoniac comme exemple.

La formule chimique de l'ion hexaaquacopper (ii) est donnée comme [cu (h₂O)₆]]²⁺. Les six ligands d'eau peuvent être remplacés par des ligands d'ammoniac (NH₃).Un ligand d'eau est remplacé par un ligand d'ammoniac à la fois.

[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

Figure 01: Un diagramme 3D d'un ion hexaaquacopper (II).

La constante de stabilité pour la première substitution est donnée comme k1. Pour la deuxième substitution, c'est K2 et vice versa. Pour chaque équilibre ci-dessus, les expressions peuvent être dérivées comme ci-dessous.

Pour la première substitution, k1 = [cu (nh₃) (H₂O)₅]]²⁺ / [Cu (h₂O)₆]]²⁺ * NH₃

Dans lequel, [cu (nh₃) (H₂O)₅]]²⁺, [Cu (h₂O)₆]]²⁺ Et NH₃ sont des concentrations de chaque espèce chimique à l'intérieur des supports.Les expressions comme ci-dessus peuvent également être écrites pour d'autres constantes de stabilité par étapes (K2, K3, K4, K5 et K6).

Quelles sont les constantes de stabilité globales?

La constante de stabilité globale est la constante d'équilibre de la réaction globale. Pour la réaction ci-dessus, la constante de stabilité globale peut être donnée comme ci-dessous.

[Cu (h₂O)₆]]²⁺            +     NH₃↔ [CU (NH₃)₆]]²⁺

Par conséquent, la constante de stabilité globale est la constante d'équilibre pour l'équilibre entre l'ion métallique de transition entouré de ligands d'eau et l'ion métallique de transition entouré de ligands substitués. Ensuite, l'expression de la constante de stabilité globale peut être dérivée comme ci-dessous.

K_poignarder   = [Cu (nh₃)₆]]²⁺ / [Cu (h₂O)₆]]²⁺ * NH₃

Quelle est la relation entre les constantes de stabilité étapes et globales?

La constante de stabilité globale peut être obtenue en multipliant toutes les constantes de stabilité étapes ensemble. Pour l'exemple ci-dessus,

K_poignarder   = K1 * K2 * K3 * K4 * K5 * K6

Quelle est la différence entre les constantes de stabilité étapes et globales?

Résumé - Étapes contre Constantes de stabilité globales

La constante de stabilité pas à pas et la constante de stabilité globale sont des constantes d'équilibre données pour les complexes de métaux de transition dans des solutions. La différence entre les constantes de stabilité étapes et globales est que les valeurs des constantes de stabilité pas à pas sont inférieures à la constante de stabilité globale de la même réaction tandis que la constante de stabilité globale a toujours une valeur plus élevée que chaque constante de stabilité étapes.

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Référence:

1.Substitution dans les ions complexes - Constantes de stabilité. Disponible ici 
2.«Constantes de stabilité des complexes.»Wikipedia, Wikimedia Foundation, 11 février. 2018. Disponible ici  

Image gracieuseté:

1.'Hexaaquacopper (II) -3d-balls'B Ben Mills - propre travail, (domaine public) via Commons Wikimedia