Différence clé - Constantes de stabilité par étapes vs 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 un moyen de mesurer la stabilité de ces complexes d'ions de métaux de transition. Comme toutes les autres constantes d'équilibre, les constantes de stabilité dépendent également de la température. La définition de la constante de stabilité peut être donnée comme "la constante d'un équilibre existant entre un ion de métal de transition entouré de ligands aqueux et le complexe formé lorsque certains ions de métaux de transition subissent des réactions de substitution de ligand". le symbole de la constante de stabilité est KstabHabituellement, les ligands sont remplacés un par un selon un processus par étapes. Ces étapes sont données des 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. La principale différence entre les constantes de stabilité par étapes et globales est que les valeurs des constantes de stabilité par étapes sont inférieures à la constante de stabilité globale de la même réaction, tandis que la constante de stabilité globale a toujours une valeur supérieure à chaque constante de stabilité par étapes.
Que sont les constantes de stabilité pas à pas ?
Les constantes de stabilité pas à pas sont des constantes d'équilibre données pour chaque étape du processus de substitution de ligand. Lorsqu'un complexe d'ions de métaux de transition a des ligands aqueux entourant l'ion métallique, la substitution de ligands se déroule selon un processus par étapes. Là, une seule molécule d'eau est remplacée par le ligand impliqué dans la substitution. Prenons un exemple pour comprendre ce processus.
Exemple
Prenons l'exemple de la substitution des ligands d'ammoniac.
La formule chimique de l'ion hexaaquacuivre(II) est donnée par [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++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
Figure 01: Un diagramme 3D d'un ion hexaaquacuivre(II).
La constante de stabilité pour la première substitution est donnée par K1. Pour le deuxième remplacement, c'est k2 et vice versa. Pour chaque équilibre ci-dessus, les expressions peuvent être dérivées comme ci-dessous.
Pour le premier remplacement, 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 les concentrations de chaque espèce chimique entre parenthèses. Des expressions comme ci-dessus peuvent également être écrites pour d'autres constantes de stabilité pas à pas (K2, K3, K4, K5 et K6).
Que sont les constantes de stabilité globale ?
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+ + NH 3↔ [Cu(NH3)6]2+
Par conséquent, la constante de stabilité globale est la constante d'équilibre pour l'équilibre entre l'ion de métal de transition entouré de ligands d'eau et l'ion de métal de transition entouré de ligands substitués. Ensuite, l'expression de la constante de stabilité globale peut être dérivée comme ci-dessous.
Overall Kstab={[Cu(NH3)6] 2+} / {[Cu(H2O)6]2+ }{NH3}
Quelle est la relation entre les constantes de stabilité pas à pas et globale ?
La constante de stabilité globale peut être obtenue en multipliant toutes les constantes de stabilité pas à pas. Pour l'exemple ci-dessus, Total Kstab=K1K2K3K4K5K6
Quelle est la différence entre les constantes de stabilité pas à pas et globale ?
Pas à pas vs constantes de stabilité globale |
|
| Les constantes de stabilité pas à pas sont des constantes d'équilibre données pour chaque étape du processus de substitution de ligand. | La constante de stabilité globale est la constante d'équilibre de la réaction globale. |
| Nature | |
| Les constantes de stabilité par étapes sont données pour les étapes d'une réaction de substitution qui a lieu dans un complexe d'ions de métaux de transition. | La constante de stabilité globale est donnée pour l'ensemble de la réaction de substitution qui a lieu dans un complexe d'ions de métaux de transition. |
| Valeur | |
| Les valeurs des constantes de stabilité pas à pas sont inférieures à la constante de stabilité globale de la même réaction. | La constante de stabilité globale a toujours une valeur supérieure à chaque constante de stabilité pas à pas. |
Résumé - Constantes de stabilité par étapes vs globales
La constante de stabilité par étapes et la constante de stabilité globale sont des constantes d'équilibre données pour les complexes de métaux de transition en solution. La différence entre les constantes de stabilité par étapes et globales est que les valeurs des constantes de stabilité par étapes sont inférieures à la constante de stabilité globale de la même réaction alors que la constante de stabilité globale a toujours une valeur supérieure à chaque constante de stabilité par étapes.
Téléchargez la version PDF des constantes de stabilité pas à pas vs globales
Vous pouvez télécharger la version PDF de cet article et l'utiliser à des fins hors ligne conformément à la note de citation. Veuillez télécharger la version PDF ici: Différence entre les constantes de stabilité par étapes et globales
