Avainero inerttien ja labiilien kompleksien välillä on, että inertit kompleksit substituoituvat hitaasti, kun taas labiilit kompleksit substituoituvat nopeasti.
Termit inertti kompleksi ja labiili kompleksi kuuluvat siirtymämetallikompleksien luokkaan. Siirtymämetallikompleksi on epäorgaaninen yhdiste, jossa on siirtymämetalliatomi tai -ioni kompleksin keskellä, ja tähän metallikeskukseen on kiinnittynyt kaksi tai useampi ligandi. Voimme luokitella nämä kompleksit kahteen ryhmään inertiksi kompleksiksi ja labiileiksi komplekseiksi niiden läpikäyvistä substituutioreaktioista riippuen.
Mitä ovat inertit kompleksit?
Inertit kompleksit ovat siirtymämetallikomplekseja, jotka voivat käydä läpi substituutioreaktioita hyvin hitaasti. Joskus nämä kompleksit eivät käy läpi mitään substituutioreaktiota. Inertit kompleksit ovat "inerttejä", koska niillä on suuri aktivaatioenergia, joka voi estää ligandeja käymästä läpi substituutioreaktiota. Siksi inertit kompleksit ovat kineettisesti pysyviä yhdisteitä.
Kuva 01: Heksaamiinikoboltti(III)kloridi
Esimerkiksi koboltti(III)heksaammoniumkompleksi sisältää keskeisen koboltti-ionin (+3 varautunutta ionia) kiinnittyneenä kuuteen ammoniumligandiin. Kun tämä kompleksi reagoi hydronium-ionien kanssa, se voi muodostaa koboltti(III)heksaakvakompleksin. Tämän substituutioreaktion tasapainovakio on noin 1064 Tämä suuri tasapainovakio osoittaa, että koboltin ammoniumkompleksi on epästabiili kuin vesikompleksi. Siksi tämä substituutioreaktio on termodynaamisesti erittäin suosittu, mutta reaktion nopeus on erittäin alhainen suuren aktivaatioenergiaesteen vuoksi. Tämä osoittaa, että koboltti-ionin ammoniumkompleksi on inertti kompleksi.
Mitä ovat labiilit kompleksit?
Labiilit kompleksit ovat siirtymämetallikomplekseja, jotka voivat käydä läpi substituutioreaktioita nopeasti. Toisin sanoen labiilit kompleksit käyvät helposti läpi substituutioreaktiot, kun substituutiolle on sopiva ligandi. Nämä kompleksit substituoituvat nopeasti, koska niillä on erittäin alhainen aktivaatioenergiaeste. Siksi nämä labiilit kompleksit ovat kineettisesti epästabiileja yhdisteitä.
Esimerkiksi koboltti(II)heksaammoniumkompleksi sisältää keskuskoboltti-ionin (+2 sähkövarauksella) kiinnittyneenä kuuteen ammoniumligandiin. Kun tämä kompleksi reagoi hydronium-ionien kanssa, tapahtuu substituutioreaktioita. Tämä reaktio päättyy muutamassa sekunnissa. Tämä johtuu siitä, että koboltin (II) heksaammoniumkompleksi on termodynaamisesti epästabiili ja labiili.
Mitä eroa inertillä ja labiililla komplekseilla on?
Siirtymämetallikomplekseja on kahta tyyppiä: inerttejä komplekseja ja labiileja komplekseja. Keskeinen ero inerttien ja labiilien kompleksien välillä on se, että inertit kompleksit substituoituvat hitaasti, kun taas labiilit kompleksit käyvät läpi nopean substituution. Tämä johtuu pääasiassa siitä, että inertit kompleksit ovat termodynaamisesti stabiileja komplekseja, joilla on suuri aktivaatioenergiaeste. Labiilit kompleksit sen sijaan ovat termodynaamisesti epästabiileja, ja niillä on hyvin pieni aktivaatioenergiaeste.
Esimerkiksi koboltti(III)heksaammoniumkompleksi on inertti kompleksi, joka voi käydä läpi substituutioreaktion hydroniumionien kanssa, mikä kestää viikkoja. Sama reaktio tapahtuu muutamassa sekunnissa, kun käytämme koboltti(II)heksaammoniumkompleksia, joten se on labiili kompleksi.
Seuraava infografiikka tiivistää taulukkomuodossa erot inerttien ja labiilien kompleksien välillä.
Yhteenveto – Inertit vs labiilit kompleksit
Siirtymämetallikompleksit ovat epäorgaanisia yhdisteitä, jotka sisältävät keskeisen metalliatomin tai -ionin kiinnittyneenä useisiin ligandeihin. Nämä kompleksit ovat kahdessa ryhmässä inertteinä komplekseina ja labiileina komplekseina. Keskeinen ero inerttien ja labiilien kompleksien välillä on, että inertit kompleksit substituoituvat hitaasti, kun taas labiilit kompleksit käyvät läpi nopean substituution.
