Diferencia entre las constantes de estabilidad paso a paso y general

Diferencia clave - paso a paso vs Constantes de estabilidad general
 

El término constante de estabilidad se refiere a una constante de equilibrio para la formación de un compuesto complejo en una solución. Es una forma de medir la estabilidad de estos complejos de iones de metales de transición. Como todas las demás constantes de equilibrio, las constantes de estabilidad también dependen de la temperatura. La definición de constante de estabilidad se puede dar como "la constante para un equilibrio existente entre un ión de metal de transición rodeado de ligandos de agua y, el complejo se formó cuando algunos iones de metal de transición experimentan reacciones de sustitución de ligando". El símbolo de la constante de estabilidad es Kpuñalada. Por lo general, los ligandos se sustituyen uno por uno como un proceso paso a paso. Estos pasos se dan constantes de estabilidad paso a paso. Sin embargo, también se puede dar la constante de estabilidad para el proceso global. Es la constante de estabilidad global. los diferencia clave entre las constantes de estabilidad paso a paso y en general es que los valores de las constantes de estabilidad escalonada son más bajos que la constante de estabilidad general de la misma reacción, mientras que la constante de estabilidad general siempre tiene un valor más alto que cada constante de estabilidad escalonada.

CONTENIDO

1. Resumen y diferencia clave
2. ¿Cuáles son las constantes de estabilidad paso a paso?
3. ¿Cuáles son las constantes de estabilidad general?
4. Relación entre las constantes de estabilidad paso a paso y general
5. Comparación lado a lado: constantes de estabilidad paso a paso y general en forma tabular
6. Resumen

¿Cuáles son las constantes de estabilidad paso a paso??

Las constantes de estabilidad paso a paso son constantes de equilibrio dadas para cada paso del proceso de sustitución de ligando. Cuando un complejo de iones de metales de transición tiene ligandos de agua que rodean al ión metálico, la sustitución de ligandos tiene lugar como un proceso paso a paso. Allí, solo una molécula de agua es reemplazada por el ligando que está involucrado en la sustitución. Consideremos un ejemplo para entender este proceso..

Ejemplo

Tomemos como ejemplo la sustitución de ligandos de amoniaco..

La fórmula química del ion hexaaquacopper (II) se da como [Cu (H2O)6]2+. Los seis ligandos de agua pueden ser reemplazados por ligandos de amoniaco (NH3) .Un ligando de agua se reemplaza por un ligando de amoniaco a la vez.

[Cu (H2O)6]2++NUEVA HAMPSHIRE3  ↔ [Cu (NH3) (H2O)5]2+     K1

[Cu (NH3) (H2O)5]2++     NUEVA HAMPSHIRE3  ↔ [Cu (NH3)2(H2O)4]2+    K2

[Cu (NH3)2(H2O)4]2++   NUEVA HAMPSHIRE3  ↔ [Cu (NH3)3(H2O)3]2+    K3

[Cu (NH3)3(H2O)3]2++     NUEVA HAMPSHIRE3  ↔ [Cu (NH3)4(H2O)2]2+    K4

[Cu (NH3)4(H2O)2]2++     NUEVA HAMPSHIRE3  ↔ [Cu (NH3)5(H2O)]2+     K5

[Cu (NH3)5(H2O)]2++     NUEVA HAMPSHIRE3↔ [Cu (NH3)6]2+               K6

Figura 01: Un diagrama 3D de un ion hexaaquacopper (II).

La constante de estabilidad para la primera sustitución se da como K1. Para la segunda sustitución, es k2 y viceversa. Para cada equilibrio anterior, las expresiones se pueden derivar de la siguiente manera.

Para la primera sustitución, K1 = [Cu (NH3) (H2O)5]2+ / [Cu (H2O)6]2+ * NH3

En el cual, [Cu (NH3) (H2O)5]2+, [Cu (H2O)6]2+ Y NH3 son concentraciones de cada especie química dentro de los corchetes. Expresiones como las anteriores pueden escribirse también para otras constantes de estabilidad por pasos (K2, K3, K4, K5 y K6).

¿Cuáles son las constantes de estabilidad general??

La constante de estabilidad global es la constante de equilibrio de la reacción global. Para la reacción anterior, la constante de estabilidad general se puede dar como se muestra a continuación.

[Cu (H2O)6]2+            +     NUEVA HAMPSHIRE3↔ [Cu (NH3)6]2+

Por lo tanto, la constante de estabilidad general es la constante de equilibrio para el equilibrio entre el ion de metal de transición rodeado por ligandos de agua y el ion de metal de transición rodeado por ligandos sustituidos. Entonces la expresión para la constante de estabilidad general se puede derivar como se muestra a continuación.

K generalpuñalada   = [Cu (NH3)6]2+ / [Cu (H2O)6]2+ * NH3

¿Cuál es la relación entre las constantes de estabilidad paso a paso y la estabilidad general??

La constante de estabilidad general se puede obtener multiplicando todas las constantes de estabilidad por pasos juntas. Por ejemplo anterior,

K generalpuñalada   = K1 * K2 * K3 * K4 * K5 * K6

¿Cuál es la diferencia entre las constantes de estabilidad paso a paso y la estabilidad general??

Paso a paso vs constantes de estabilidad general

Las constantes de estabilidad paso a paso son constantes de equilibrio dadas para cada paso del proceso de sustitución de ligando. La constante de estabilidad global es la constante de equilibrio de la reacción global..
 Naturaleza
Las constantes de estabilidad por pasos se dan para los pasos de una reacción de sustitución que tiene lugar en un complejo de iones de metales de transición.. La constante de estabilidad general se da para la reacción de sustitución completa que tiene lugar en un complejo de iones de metales de transición..
Valor
Los valores de las constantes de estabilidad por pasos son más bajos que la constante de estabilidad general de la misma reacción. La constante de estabilidad general siempre tiene un valor más alto que cada constante de estabilidad por pasos.

Resumen - Paso a paso vs Constantes de estabilidad general

La constante de estabilidad escalonada y la constante de estabilidad global son constantes de equilibrio dadas para complejos de metales de transición en soluciones. La diferencia entre las constantes de estabilidad escalonada y general es que los valores de las constantes de estabilidad escalonada son más bajos que la constante de estabilidad general de la misma reacción, mientras que la constante de estabilidad general siempre tiene un valor mayor que cada constante de estabilidad escalonada.

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Referencia:

1. Sustitución en iones complejos - constantes de estabilidad.. Disponible aquí 
2. “Constantes de estabilidad de complejos”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 11 de febrero de 2018. Disponible aquí  

Imagen de cortesía:

1.'Hexaaquacopper (II) -3D-balls'By Ben Mills - Trabajo propio, (Dominio público) a través de Commons Wikimedia