Stała trwałości kompleksu

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Stała trwałości kompleksustała równowagi dynamicznej dla reakcji tworzenia kompleksu.

Stała trwałości[edytuj | edytuj kod]

Atom centralny M w serii reakcji z ligandami L może utworzyć związek kompleksowy MLn.

Rozróżnia się stałe stopniowe opisujące równowagę dynamiczną przyłączenia kolejnego ligandu oraz stałe całkowite (stałe sumaryczne) dla reakcji sumarycznych:

stopniowa stała trwałości
całkowita stała trwałości
  • oraz reakcja sumaryczna
stopniowa stała trwałości
całkowita stała trwałości

  • oraz reakcja sumaryczna
stopniowa stała trwałości
całkowita stała trwałości

W roztworze zawsze obecne są wszystkie formy kompleksu, jednak w przypadku niektórych kompleksów pewne ich formy są tak trwałe, a jednocześnie pozostałe stanowią znikomy ułamek całości, że podaje się jedynie jedną wartość stałej trwałości dla formy której jest najwięcej (np. heksacyjanożelaziany żelaza - zob. żelazicyjanki i żelazocyjanki).

Bilans form kompleksu[edytuj | edytuj kod]

Bilans ilości metalu - zakładamy, że tworzą się tylko kompleksy tzw. jednordzeniowe (z jednym atomem centralnym metalu):

Bilans ilości ligandu:

gdzie:

  • CM - całkowite stężenie metalu w roztworze
  • CL - całkowite stężenie ligandu w roztworze
  • [M] stężenie wolnego metalu
  • [MLk] stężenie formy kompleksu,
  • [L] stężenie wolnego ligandu

Stąd łatwo otrzymamy zależność stężenia wolnego jonu centralnego (metalu) [M] w zależności o równowagowego stężenia wolnego ligandu [L]:

Dla poszczególnych form kompleksu [MLi] otrzymamy więc:

Dla wszystkich form metalu (i = 0 .. n - kompleksy i forma nieskompleksowana) ich zawartości określone jako ułamki molowe całej ilości M (czyli CM) są zależne jedynie od stężenia wolnego ligandu:

Ta zależność obowiązuje tylko dla kompleksów jednordzeniowych, dla kompleksów typu MnLm w powyższym wzorze występuje również stężenie metalu.

Przy wykorzystaniu tych prostych zależności można określić obszary występowania poszczególnych form kompleksów i gdy któraś z form wyraźnie przeważa pomijać w rozważaniach formy pozostałe. Robi się tak m.in. dla bardzo trwałych kompleksów żalazocyjanianowych(II) i (III) (patrz żelazocyjanki i żelazicyjanki), dla których rozważa się jedynie formy heksacyjanożelazianowe(II} i (III).

Stała nietrwałości[edytuj | edytuj kod]

Stałe reakcji rozpadu kompleksu określane są jako stałe nietrwałości kompleksu, a ich wartości są odwrotnością odpowiednich stałych trwałości.