تفاوت کلیدی - گام به گام در مقابل ثابت های پایداری کلی
اصطلاح ثابت پایداری به ثابت تعادل برای تشکیل یک ترکیب پیچیده در محلول اشاره دارد. این روشی برای اندازه گیری پایداری این مجتمع های یون های فلزات واسطه است. مانند سایر ثابت‌های تعادل، ثابت‌های پایداری نیز وابسته به دما هستند. تعریف ثابت پایداری را می‌توان به‌عنوان «ثابت برای تعادل موجود بین یک یون فلز واسطه که توسط لیگاندهای آب احاطه شده است و مجموعه‌ای که وقتی برخی از یون‌های فلزات واسطه تحت واکنش‌های جایگزینی لیگاند قرار می‌گیرند تشکیل می‌شود» ارائه کرد. نماد ثابت پایداری Kstab استمعمولاً لیگاندها یک به یک به عنوان یک فرآیند گام به گام جایگزین می شوند. به این مراحل ثابت پایداری گام به گام داده شده است. با این حال، ثابت پایداری برای فرآیند کلی نیز می تواند ارائه شود. ثابت پایداری کلی است. تفاوت اصلی بین ثابت های پایداری گام به گام و کلی در این است که مقادیر ثابت های پایداری گام به گام کمتر از ثابت پایداری کلی همان واکنش است در حالی که ثابت پایداری کلی همیشه مقدار بیشتری از هر ثابت پایداری گام به گام دارد.
ثابت پایداری گام به گام چیست؟
ثابت‌های پایداری گام‌به‌گام، ثابت‌های تعادلی هستند که برای هر مرحله از فرآیند جایگزینی لیگاند داده می‌شوند. هنگامی که یک کمپلکس یون فلزی انتقالی دارای لیگاندهای آبی است که یون فلز را احاطه کرده است، جایگزینی لیگاند به صورت یک فرآیند گام به گام انجام می شود. در آنجا، تنها یک مولکول آب با لیگاندی که در جایگزینی نقش دارد جایگزین می شود. اجازه دهید برای درک این فرآیند مثالی را در نظر بگیریم.
مثال
جایگزینی لیگاندهای آمونیاکی را به عنوان مثال در نظر بگیرید.
فرمول شیمیایی یون hexaaquacopper(II) به صورت [Cu(H2O)6] ارائه شده است 2+. شش لیگاند آبی را می توان با لیگاندهای آمونیاکی جایگزین کرد (NH3). هر بار یک لیگاند آبی با یک لیگاند آمونیاکی جایگزین می شود.
[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]۲+K3
[Cu(NH3)3(H2O) 3]2++ NH3 ↔ [Cu(NH3 )4(H2O)2]۲+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
شکل 01: یک نمودار سه بعدی از یون هگزاآکواپر(II).
ثابت پایداری برای اولین تعویض به عنوان K1 داده می شود. برای تعویض دوم k2 است و بالعکس. برای هر تعادل بالا، عبارات را می توان به صورت زیر مشتق کرد.
برای اولین تعویض، K1={[Cu(NH3)(H2O)5]2+} / {[Cu(H2O)6] 2+} {NH3}
که در آن، {[Cu(NH3)(H2O)5]2+}، {[Cu(H2O)6] 2+} و {NH3} غلظت‌های هر گونه شیمیایی در داخل براکت‌ها هستند.عباراتی مانند بالا را می توان برای سایر ثابت های پایداری گام به گام نیز نوشت (K2، K3، K4، K5 و K6).
ثابت کلی پایداری چیست؟
ثابت پایداری کلی ثابت تعادل واکنش کلی است. برای واکنش فوق، ثابت پایداری کلی را می توان به صورت زیر ارائه کرد.
[Cu(H2O)6]2+ + NH 3↔ [Cu(NH3)6]۲+
بنابراین، ثابت پایداری کلی، ثابت تعادلی برای تعادل بین یون فلز واسطه احاطه شده توسط لیگاندهای آب و یون فلز واسطه احاطه شده توسط لیگاندهای جایگزین است. سپس عبارت ثابت پایداری کلی را می توان به صورت زیر استخراج کرد.
کلی Kstab={[Cu(NH3)6] 2+} / {[Cu(H2O)6]2+ }{NH3}
رابطه بین ثابت قدمی و پایداری کلی چیست؟
ثابت کلی را می توان با ضرب تمام ثابت های پایداری گام به گام در یکدیگر به دست آورد. برای مثال بالا،
کلی Kstab=K1K2K3K4K5K6
تفاوت بین ثابت قدمی و پایداری کلی چیست؟
Stepwise در مقابل ثابت های پایداری کلی |
|
| ثابت پایداری گام به گام ثابت‌های تعادلی هستند که برای هر مرحله از فرآیند جایگزینی لیگاند داده می‌شوند. | ثابت پایداری کلی ثابت تعادل واکنش کلی است. |
| طبیعت | |
| ثابت پایداری گام به گام برای مراحل یک واکنش جانشینی که در یک کمپلکس یون فلزی واسطه انجام می شود، داده شده است. | ثابت پایداری کلی برای کل واکنش جایگزینی که در یک کمپلکس یون فلزی واسطه انجام می شود، داده می شود. |
| ارزش | |
| مقادیر ثابت های پایداری گام به گام کمتر از ثابت پایداری کلی همان واکنش است. | ثابت کلی پایداری همیشه مقداری بالاتر از هر ثابت پایداری گام به گام دارد. |
خلاصه - گام به گام در مقابل ثابت های پایداری کلی
ثابت پایداری گام به گام و ثابت پایداری کلی، ثابت‌های تعادلی هستند که برای کمپلکس‌های فلزات واسطه در محلول‌ها ارائه شده‌اند. تفاوت بین ثابت های پایداری گام به گام و کلی در این است که مقادیر ثابت های پایداری گام به گام کمتر از ثابت پایداری کلی همان واکنش است در حالی که ثابت پایداری کلی همیشه مقدار بیشتری از هر ثابت پایداری گام به گام دارد.
دانلود نسخه PDF Stepwise vs Overall Stability Constants
می توانید نسخه PDF این مقاله را دانلود کنید و طبق یادداشت استنادی از آن برای اهداف آفلاین استفاده کنید. لطفاً نسخه PDF را از اینجا دانلود کنید: تفاوت بین ثابت قدمی و پایداری کلی
