Tofauti Kati ya Vipindi vya Hatua kwa Hatua na Uthabiti kwa Jumla

2024 Mwandishi: Alex Aldridge | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 13:51

Tofauti Muhimu – Hatua kwa Hatua dhidi ya Vipindi vya Uthabiti kwa Jumla

Neno uthabiti mara kwa mara hurejelea hali ya usawazisho ya uundaji wa kiwanja changamano katika myeyusho. Ni njia ya kupima utulivu wa complexes hizi za ions za chuma za mpito. Kama au vidhibiti vingine vyote vya usawa, vidhibiti vya uthabiti pia vinategemea joto. Ufafanuzi wa uthabiti wa mara kwa mara unaweza kutolewa kama "kilinganishi kisichobadilika cha usawa uliopo kati ya ayoni ya mpito ya chuma iliyozungukwa na kano za maji na, changamano inayoundwa wakati baadhi ya ayoni za mpito za mpito zinapitia miitikio ya kubadilisha ligandi". ishara ya uthabiti thabiti ni K_{stabKawaida, ligandi hubadilishwa moja baada ya nyingine kama mchakato wa hatua kwa hatua. Hatua hizi hupewa viwango vya utulivu vya hatua kwa hatua. Hata hivyo, utulivu wa mara kwa mara kwa mchakato wa jumla unaweza pia kutolewa. Ni utulivu wa jumla wa mara kwa mara. Tofauti kuu kati ya viwango vya uthabiti vya hatua kwa hatua na vya jumla ni kwamba thamani za viunga vya uthabiti vya hatua kwa hatua ziko chini kuliko uthabiti wa jumla usiobadilika wa mmenyuko sawa ilhali ile ya uthabiti wa jumla huwa na thamani ya juu kuliko kila uthabiti wa hatua kwa hatua.}

Je, Stepwise Stability Constants ni nini?

Viunga vya uthabiti wa hatua kwa hatua ni viambatisho vya usawa vilivyotolewa kwa kila hatua ya mchakato wa kubadilisha ligand. Wakati tata ya ioni ya mpito ina mishipa ya maji inayozunguka ioni ya chuma, uingizwaji wa ligand hufanyika kama mchakato wa hatua. Huko, molekuli moja tu ya maji inabadilishwa na ligand inayohusika katika uingizwaji. Hebu tuchunguze mfano ili kuelewa mchakato huu.

Mfano

Chukua badala ya ligandi za amonia kama mfano.

Mchanganyiko wa kemikali wa ioni ya hexaaquacopper(II) umetolewa kama [Cu(H₂O)₆ ²⁺. Kano sita za maji zinaweza kubadilishwa na kano za amonia (NH_{3). Kano moja ya maji inabadilishwa na kamba moja ya amonia kwa wakati mmoja.}

[Cu(H₂O)₆²⁺+NH 3 _{↔ [Cu(NH}3_)(H2_O)5 ₂₊ K1

[Cu(NH₃)(H₂O)₅ 2+^{+ NH}3 _{↔ [Cu(NH}3₎2 _(H2_O)42+ ^K2

[Cu(NH₃)₂(H₂O) 42+^{+ NH}3 _{↔ [Cu(NH}3 ₎3_(H2_O)32+^K3

[Cu(NH₃)₃(H₂O) 32+^{+ NH}3 _{↔ [Cu(NH}3 ₎4_(H2_O)22+^K4

[Cu(NH₃)₄(H₂O) 22+^{+ NH}3 _{↔ [Cu(NH}3 ₎5_(H2_O)]2+ ^K5

[Cu(NH₃)₅(H₂O)] 2+^{+ NH}3_{↔ [Cu(NH}3₎6 2+ ^K6

Kielelezo 01: Mchoro wa 3D wa ioni ya hexaaquacopper(II).

Kiwango cha uthabiti cha ubadilishaji wa kwanza kinatolewa kama K1. Kwa uingizwaji wa pili, ni k2 na kinyume chake. Kwa kila usawa ulio hapo juu, misemo inaweza kutolewa kama ilivyo hapo chini.

Kwa ubadilishaji wa kwanza, K1={[Cu(NH₃)(H₂O)₅ ²⁺} / {[Cu(H₂O)₆] ²⁺} {NH_3}

Ambayo, {[Cu(NH₃)(H₂O)₅ ²⁺}, {[Cu(H₂O)₆ ²⁺} na {NH_{3} ni viwango vya kila aina ya kemikali ndani ya mabano. Maneno kama hapo juu yanaweza kuandikwa kwa viunga vingine vya uthabiti vya hatua kwa hatua pia (K2, K3, K4, K5 na K6).}

Madaraka ya Uimara kwa Jumla ni yapi?

Kiwango cha uthabiti kwa ujumla ni usawaziko usiobadilika wa majibu ya jumla. Kwa majibu yaliyo hapo juu, uthabiti wa jumla unaweza kutolewa kama ilivyo hapo chini.

[Cu(H₂O)₆²⁺ + NH 3_{↔ [Cu(NH}3₎62+

Kwa hivyo, uthabiti wa jumla wa uthabiti ni uthabiti wa usawa wa usawa kati ya ayoni ya mpito ya chuma iliyozungukwa na kano za maji na ayoni ya mpito ya chuma iliyozungukwa na ligandi zilizobadilishwa. Kisha usemi wa uthabiti wa jumla usiobadilika unaweza kutolewa kama hapa chini.

Kwa ujumla K_stab={[Cu(NH₃)₆] 2+^{} / {[Cu(H}2_O)62+ ^}{NH3_}

Je, Kuna Uhusiano Gani Kati Ya Hatua Kwa Hatua na Utulivu Kwa Jumla?

Kiwango cha jumla cha uthabiti kinaweza kupatikana kwa kuzidisha viwango vyote vya uthabiti vya hatua kwa hatua pamoja. Kwa mfano hapo juu, Kwa ujumla K_{stab=K1K2K3K4K5K6}

Ni Tofauti Gani Kati Ya Hatua Kwa Hatua na Uthabiti Kwa Jumla?

Stepwise vs Jumla ya Uimara wa Jumla
Viunga vya uthabiti hatua kwa hatua ni viambajengo vya usawa vilivyotolewa kwa kila hatua ya mchakato wa kubadilisha ligand.	Uthabiti wa jumla wa uthabiti ni usawa thabiti wa majibu ya jumla.
Asili
Viwango vya uthabiti vya hatua kwa hatua vinatolewa kwa hatua za mmenyuko wa ubadilishaji unaofanyika katika changamano cha mpito cha ioni ya chuma.	Kiwango cha uthabiti kwa ujumla kinatolewa kwa majibu yote ya ubadilishaji ambayo hufanyika katika changamano cha mpito cha ioni ya chuma.
Thamani
Thamani za viunga vya uthabiti kwa hatua ni chini kuliko uthabiti wa jumla wa maitikio sawa.	Kiwango cha uthabiti kwa ujumla huwa na thamani ya juu kuliko kila uthabiti wa hatua kwa hatua.

Muhtasari – Hatua kwa Hatua dhidi ya Uimara wa Jumla

Uthabiti wa hatua kwa hatua na uthabiti wa jumla usiobadilika ni viwango vya usawa vilivyotolewa kwa miundo ya mpito ya metali katika miyeyusho. Tofauti kati ya viwango vya uthabiti vya hatua kwa hatua na vya jumla ni kwamba thamani za viunga vya uthabiti vya hatua kwa hatua ziko chini kuliko uthabiti wa jumla usiobadilika wa mmenyuko sawa ilhali ile ya uthabiti wa jumla huwa na thamani ya juu kuliko kila uthabiti wa hatua kwa hatua.

Pakua Toleo la PDF la Stepwise vs Overall Stability Constants

Unaweza kupakua toleo la PDF la makala haya na uitumie kwa madhumuni ya nje ya mtandao kulingana na dokezo la manukuu. Tafadhali pakua toleo la PDF hapa: Tofauti Kati ya Hatua za Hatua na Uthabiti wa Jumla