逐步(stepwise)和总稳定常数(overall stability constants)的区别

关键区别-逐步与整体稳定常数

稳定常数是指溶液中形成复杂化合物的平衡常数。这是一种测量这些过渡金属离子配合物稳定性的方法。与其他平衡常数一样，稳定常数也与温度有关。稳定常数的定义为“过渡金属离子与某些过渡金属离子发生配体取代反应形成的络合物之间的平衡常数”。稳定常数的符号是Kstab。通常，配体是一个一个接一个地被取代的过程。这些步骤是逐步稳定常数。然而，也可以给出整个过程的稳定常数。它是整体稳定性常数。逐步稳定常数与总稳定常数的主要区别在于，逐步稳定常数的值低于同一反应的总稳定常数，而总稳定常数总是高于各步稳定常数。

什么是逐步稳定常数(stepwise stability c***tants)？

逐步稳定常数是配体取代过程中每个步骤的平衡常数。当过渡金属离子络合物中有水配体围绕金属离子时，配体的取代是一个逐步的过程。在那里，只有一个水分子被参与取代的配体取代。让我们考虑一个例子来理解这个过程。

例子

以氨配体的取代为例。

六水铜离子的化学式为[Cu（H2O）6]2+。六个水配体可以被氨配体（NH3）取代，一次一个水配体被一个氨配体取代。

[Cu（H2O）6]2++NH3↔ [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

逐步(stepwise)和总稳定常数(overall stability c***tants)的区别

图01：六水铜（II）离子的3D图。

第一次代换的稳定常数为K1。对于第二个替换，它是k2，反之亦然。对于上面的每一个平衡，表达式可以推导如下。

对于第一个取代，K1={[Cu（NH3）（H2O）5]2+}/{[Cu（H2O）6]2+}*{NH3}

式中，{[Cu（NH3）（H2O）5]2+}、{[Cu（H2O）6]2+}和{NH3}是该体系中各化学物种的浓度括号.表达式对于其他逐步稳定常数（K2、K3、K4、K5和K6），也可采用上述方法。

什么是总稳定常数(overall stability c***tants)？

总稳定常数是整个反应的平衡常数。对于上述反应，总的稳定常数如下所示。

[Cu（H2O）6]2++NH3↔ [铜（NH3）6]2+

因此，总稳定常数是水配体包围的过渡金属离子和取代配体包围的过渡金属离子之间平衡的平衡常数。则可导出总稳定常数的表达式，如下所示。

总体Kstab={[Cu（NH3）6]2+}/{[Cu（H2O）6]2+}*{NH3}

什么是逐步稳定常数与总稳定常数的关系(the relatihip between stepwise and overall stability ctants)？

总稳定常数可通过将所有逐步稳定常数相乘得到。对于上面的例子，

总Kstab=K1*K2*K3*K4*K5*K6

逐步(stepwise)和总稳定常数(overall stability c***tants)的区别

逐步与整体稳定常数
逐步稳定常数是配体取代过程中每个步骤的平衡常数。	总稳定常数是整个反应的平衡常数。
自然
给出了过渡金属离子络合物中取代反应步骤的逐步稳定常数。	给出了在过渡金属离子络合物中发生的整个取代反应的总稳定常数。
价值
逐步稳定常数小于同一反应的总稳定常数。	总的稳定常数总是比每个逐步稳定常数都高。

总结 - 逐步(stepwise) vs. 总稳定常数(overall stability c***tants)

逐步稳定常数和总稳定常数是过渡金属配合物在溶液中的平衡常数。逐步稳定常数与总稳定常数的区别在于，逐步稳定常数小于同一反应的总稳定常数，而总稳定常数总是高于各步稳定常数。

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引用

1.复合离子中的取代-稳定常数。此处提供2.“复合物的稳定常数”，维基百科，维基媒体基金会，2018年2月11日。此处提供
2.“络合物的稳定常数”，维基百科，维基媒体基金会，2018年2月11日。