Key Difference – Constantes de estabilidade gradual vs geral
O termo constante de estabilidade refere-se a uma constante de equilíbrio para a formação de um composto complexo em uma solução. É uma forma de medir a estabilidade desses complexos de íons de metais de transição. Como todas as outras constantes de equilíbrio, as constantes de estabilidade também dependem da temperatura. A definição de constante de estabilidade pode ser dada como “a constante para um equilíbrio existente entre um íon de metal de transição cercado por ligantes de água e o complexo formado quando alguns íons de metal de transição sofrem reações de substituição de ligantes”. o símbolo da constante de estabilidade é KstabNormalmente, os ligantes são substituídos um a um como um processo passo a passo. Essas etapas recebem constantes de estabilidade passo a passo. No entanto, a constante de estabilidade para todo o processo também pode ser fornecida. É a constante de estabilidade global. A principal diferença entre constantes de estabilidade passo a passo e global é que os valores das constantes de estabilidade passo a passo são menores que a constante de estabilidade geral da mesma reação, enquanto a constante de estabilidade geral sempre tem um valor mais alto do que cada constante de estabilidade passo a passo.
O que são constantes de estabilidade passo a passo?
As constantes de estabilidade passo a passo são constantes de equilíbrio dadas para cada etapa do processo de substituição de ligantes. Quando um complexo de íon de metal de transição tem ligantes de água ao redor do íon de metal, a substituição do ligante ocorre como um processo passo a passo. Lá, apenas uma molécula de água é substituída pelo ligante que está envolvido na substituição. Consideremos um exemplo para entender esse processo.
Exemplo
Tome a substituição de ligantes de amônia como exemplo.
A fórmula química do íon hexaaquacobre(II) é dada como [Cu(H2O)6] 2+. Os seis ligantes de água podem ser substituídos por ligantes de amônia (NH3). Um ligante de água é substituído por um ligante de amônia por vez.
[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
Figura 01: Diagrama 3D de um íon hexaaquacobre(II).
A constante de estabilidade para a primeira substituição é dada como K1. Para a segunda substituição, é k2 e vice-versa. Para cada equilíbrio acima, as expressões podem ser derivadas como abaixo.
Para a primeira substituição, K1={[Cu(NH3)(H2O)5]2+} / {[Cu(H2O)6] 2+} {NH3}
Em que, {[Cu(NH3)(H2O)5]2+}, {[Cu(H2O)6] 2+} e {NH3} são concentrações de cada espécie química dentro dos colchetes. Expressões como as acima também podem ser escritas para outras constantes de estabilidade passo a passo (K2, K3, K4, K5 e K6).
O que são constantes de estabilidade geral?
A constante de estabilidade global é a constante de equilíbrio da reação global. Para a reação acima, a constante de estabilidade global pode ser dada como abaixo.
[Cu(H2O)6]2+ + NH 3↔ [Cu(NH3)6]2+
Portanto, a constante de estabilidade global é a constante de equilíbrio para o equilíbrio entre o íon de metal de transição cercado por ligantes de água e o íon de metal de transição cercado por ligantes substituídos. Então a expressão para a constante de estabilidade geral pode ser derivada como abaixo.
Total Kstab={[Cu(NH3)6] 2+} / {[Cu(H2O)6]2+ }{NH3}
Qual é a relação entre as constantes de estabilidade gradual e geral?
A constante de estabilidade geral pode ser obtida multiplicando-se todas as constantes de estabilidade passo a passo. Para o exemplo acima, Total Kpunhalada=K1K2K3K4K5K6
Qual é a diferença entre as constantes de estabilidade gradual e geral?
Stepwise vs Constantes de estabilidade geral |
|
| As constantes de estabilidade passo a passo são constantes de equilíbrio dadas para cada etapa do processo de substituição de ligantes. | A constante de estabilidade global é a constante de equilíbrio da reação global. |
| Natureza | |
| As constantes de estabilidade passo a passo são dadas para as etapas de uma reação de substituição que ocorre em um complexo de íon de metal de transição. | A constante de estabilidade global é dada para toda a reação de substituição que ocorre em um complexo de íon de metal de transição. |
| Valor | |
| Os valores das constantes de estabilidade passo a passo são menores que a constante de estabilidade geral da mesma reação. | A constante de estabilidade geral sempre tem um valor mais alto do que cada constante de estabilidade gradual. |
Resumo – Constantes de estabilidade gradual vs geral
A constante de estabilidade passo a passo e a constante de estabilidade global são constantes de equilíbrio dadas para complexos de metais de transição em soluções. A diferença entre as constantes de estabilidade passo a passo e global é que os valores das constantes de estabilidade passo a passo são menores que a constante de estabilidade geral da mesma reação, enquanto a constante de estabilidade geral sempre tem um valor mais alto que cada constante de estabilidade passo a passo.
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