Erdődi Ferenc, Gergely Pál, Vereb György

Általános és bioszervetlen kémia

A komplexek képződése és stabilitása

A komplex ionok tulajdonságai jelentősen különböznek a központi fémion tulajdonságaitól:

1. A komplexképződés során rendszerint színváltozás lép fel. Pl. Cu2+ világoskék színű, hidratált ionjának vizes oldatához ammóniát adva sötétkék [Cu(NH3)4]2+ komplex ion képződik.

2. Komplexképződéssel gyakran oldhatóságnövekedés jár. Pl. Co(OH)3 csapadék etilén-diaminban [Co(en)3](OH)3 képződésével oldódik.

3. A komplexben ligandumként kötött ionok gyakran nem mutathatók ki a szabad ionokra jellemző reakciókkal (ld. 212. oldalon az ionizációs izomériánál bemutatott példát).

4. A komplexképződés során csökken a részecskék száma, így változnak a kolligatív tulajdonságok (forráspont-emelkedés, fagyáspontcsökkenés, ozmózisnyomás) és a vezetőképesség is.

A komplexképződés általában több lépésben játszódik le. Például

Ag+ + NH3(aq)

[Ag(NH3)]+

[Ag(NH3)]++ NH3(aq)

[Ag(NH3)2]+,

azonban a folyamat egyetlen reakcióval is leírható:

Ag+ + 2 NH3(aq)

[Ag(NH3)2]+ .

A [diammin-ezüst(I)]-ion képződésére jellemző egyensúlyi állandó a komplex stabilitási állandójának (K) felel meg:

A komplexek stabilitását azok disszociáció állandójával (a stabilitási állandó reciprokával) is jellemezhetjük.

A több lépésben lejátszódó komplexképződés mindegyik lépésére felírható a stabilitási állandó (K1, K2...Ki), amelyek szorzata megegyezik a bruttó folyamat stabilitási állandójával (K):

K = K1 · K2 …·Ki

Néhány komplex ion stabilitási állandóját tartalmazza az 52. táblázat. A stabilitási állandó nagyobb értéke stabilabb komplex kialakulására utal. Az 52. táblázat adataiból néhány általános következtetés is levonható. (1) A különböző fémionok ugyanazon ligandummal eltérő stabilitású komplexet alkotnak (l. 4., 6. és 11. példák) még azonos koordinációs szám esetén is. A komplexek stabilitása tehát függ a fémion sajátságaitól. (2) A fémion oxidációs számának növekedésével stabilabb komplex jön létre (l. 9–10. és 13–14. példák). (3) A kelátképződés lehetősége ugyanazon központi ion és azonos vagy hasonló donoratomokat tartalmazó ligandumok esetén fokozza a komplexek stabilitását (l. 4–5., 6–8. és 11–12. példák).

52. táblázat. Komplex ionok stabilitási állandója 25°C-on

1.	[Ag(NH3)2]+	1,7 · 107
2.	(Ag(CN)2]–	1,0 · 1022
3.	[Au(CN)2]–	2,0 · 1038
4.	(Cd(NH3)4]2+	1,2 · 107
5.	[Cd(en)2]2+	3,8 · 1010
6.	(Cu(NH3)4]2+	4,8 · 1012
7.	[Cu(OH)4]2–	1,3 · 1016
8.	(Cu(EDTA]2–	7,2 · 1018
9.	[Fe(CN)6]4–	1,0 · 1035
10.	[Fe(CN)6]3–	9,1 · 1041
11.	[Zn(NH3)4]2+	2,9 · 109
12.	[Zn(EDTA)]2–	3,8 · 1016
13.	[Co(en)3]2+	3,8 · 1010
14.	[Co(en)3]3+	6,5 · 1013

A stabilitási állandók alapján a ligandumkicserélődési reakciók iránya is megjósolható:

[Cd(NH3)4]2+ + 2 en(aq)

[Cd(en)2]2+ + 4 NH3(aq)

[Ag(NH3)2]+ +2 CN–

[Ag(CN)2]– +2 NH3(aq)

A termodinamikai stabilitás (K) különbözik a kinetikai stabilitástól. A kinetikai stabilitás a komplexben kötött ligandum kicserélődési sebességére utal az oldatban lévő szabad ligandummal. Pl. radioaktív IC-atommal jelzett CN– ligandum (C*N–) kicserélődésére jellemző a reakcióban a felezési idő:

[Ni(CN)4]2– +4 C*N–

[Ni(C*N)4]2– + 4 CN–

t½ = 30 s

A szabad ligandum rendkívül gyorsan kicserélődik a komplex ionban kötöttel, ezért a komplex kinetikailag labilis. Ugyanakkor a [tetraciano-nikkelát(II)]-ion termodinamikai stabilitása az egyensúlyi állandó alapján nagy (K=1030), hiszen csak rendkívül kis mértékben disszociál.

Tartalomjegyzék

ÁLTALÁNOS ÉS BIOSZERVETLEN KÉMIA
Impresszum
Az Olvasóhoz
chevron_rightÁltalános kémia
- chevron_rightKémiai alapfogalmak
- chevron_rightAz atomok elektronszerkezete és a periódusos rendszer
  - chevron_rightA kvantumelmélet alapjai
    - A fény hullámtermészete
    - Az elektronhullámok és a kvantummechanika
  - chevron_rightSzínképek
    - Emissziós és abszorpciós színképek
    - Atomszínképek
  - A hidrogénatom Bohr-féle modellje
  - chevron_rightA kvantummechanikai atommodell
    - Kvantumszámok
    - Atomorbitálok
  - chevron_rightTöbbelektronos atomok elektronszerkezete
    - Az elektronhéjak energiaszintje
    - Az elektronhéjak felépülésének törvényei
  - chevron_rightAz elemek periódusos rendszere
  - chevron_rightPeriodikus tulajdonságok
- chevron_rightA molekulák szerkezete
  - chevron_rightAz elsődleges kémiai kötés alaptípusai
    - A férnes kötés
    - Az ionkötés
    - chevron_rightA kovalens kötés
      - Kovalens kötéshossz és kötési energia
  - chevron_rightÁtmenet a kötéstípusok között
    - Elektronegativitás
  - chevron_rightA kovalens kötés elmélete
    - chevron_rightA vegyértékkötés-elmélet
    - chevron_rightA molekulaorbitál-elmélet
      - Kétatomos molekulák molekulaorbitáljai
      - Többszörös kötések, delokalizált molekulapályák
  - chevron_rightMásodlagos kémiai kötések
- chevron_rightHalmazállapotok
  - chevron_rightGázhalmazállapot
  - chevron_rightFolyékony és szilárd halmazállapot
- chevron_rightOldatok és kolloidok
- chevron_rightA víz és a vizes oldatok
- chevron_rightKémiai egyensúlyok
- chevron_rightKémiai termodinamika
- chevron_rightReakciókinetika
  - chevron_rightReakciósebesség és reakciómechanizmus
  - chevron_rightHőmérséklet és reakciósebesség
    - Ütközési elmélet
    - chevron_rightAz átmeneti állapot (aktivált komplex) elmélete
      - Kémiai reakciók energiaváltozása
  - chevron_rightTöbb elemi lépésből álló reakciók
  - chevron_rightKatalízis
    - Homogén katalízis
    - Heterogén katalízis
- chevron_rightElektrokémia
  - chevron_rightA redoxifolyamatok áttekintése
  - chevron_rightAz elektrokémia alapjai
- chevron_rightA redoxifolyamatok termodinamikája
  - A Nernst-egyenlet
  - Redoxifolyamatok az anyagcserében
- chevron_rightAz elektrokémia gyakorlati alkalmazásai
chevron_rightBioszervetlen kémia
- chevron_rightKomplex vegyületek
- Az élethez szükséges elemek áttekintése
- chevron_rightAz alkálifémek szerepe biológiai rendszerekben
- chevron_rightA magnézium és a kalcium biológiai jelentősége
  - chevron_rightA magnézium bioszervetlen kémiája
    - Magnéziumkomplexek
  - chevron_rightA kalcium élettani szerepe
- chevron_rightAz átmenetifémek komplexei
  - chevron_rightA vas biológiai jelentősége
    - chevron_rightA vas szerepe az oxigénkötésben és az oxigéntranszportban
    - chevron_rightVas–kén fehérjék biológiai funkciói
      - Citokrómok
      - Kataláz, peroxidáz, citokróm-P450
    - chevron_rightVasanyagcsere
  - chevron_rightA réz biológiai jelentősége
    - chevron_rightA réz biokémiai evolúciója. Fontosabb rézfehérjék
    - chevron_rightRézfehérjék az elektrontranszportban
    - chevron_rightA rézanyagcsere és zavarai
      - Wilson-kór
      - Menkes-kór
  - chevron_rightA cinkcsoport elemeinek biológiai jelentősége
    - chevron_rightA cink biológiai funkciói
      - Cinkenzimek szerkezete
      - „Cinkujj” fehérjék szerkezete
  - Metallotioneinek és funkciójuk
  - chevron_rightA molibdén és a mangán biológiai szerepe
    - Molibdénkomplexek
    - Mangánkomplexek
  - A vanádium, króm, kobalt és nikkel élettani hatása
  - A platinakomplexek daganatellenes hatása
- chevron_rightAz alumínium- és az óncsoport elemeinek biológiai szerepe
  - Az alumínium hatása az emberi szervezetre
  - Óncsoport: germánium, ón, ólom
- chevron_rightA szilíciumvegyületek biológiai szerepe
- chevron_rightA nitrogén és foszfor szerepe a biológiai rendszerekben
- chevron_rightAz oxigéncsoport elemeinek biológiai jelentősége
  - chevron_rightAz oxigén bioszervetlen kémiája
  - chevron_rightA szelén biológiai jelentősége
    - A szelénvegyületek élettani hatásai
- chevron_rightA halogének bioszervetlen kémiája
chevron_rightIrodalom a bioszervetlen kémia fejezeteihez
Rendszám- és atomtömeg-táblázat

Kiadó: Semmelweis Kiadó

Online megjelenés éve: 2026

ISBN: 978 963 331 705 1

Orvostudomány

A könyv feladata, hogy az orvostudományt, gyógyszerésztudományt és biológiát választó egyetemi szak hallgatóit és e téma iránt érdeklődőket megismertesse egyrészt a kémia tudomány alapjaival, az általános kémiával, másrészt a fémek és nemfémes elemek biológiai szerepével, a bioszervetlen kémiával vagy másképp, szervetlen biokémiával.

Hivatkozás: https://mersz.hu/erdoddi-gergely-vereb-altalanos-es-bioszervetlen-kemia//

BibTeX EndNote Mendeley Zotero