킬레이트 란 무엇입니까?
킬레이트 화는 중앙 금속 이온 (예를 들어, Fe²⁺, Cu²⁺)이 단일 분자 또는 이온 (킬레이트 제) 내의 다수의 공여자 원자에 결합하는 과정이다. 이것은 중앙에 금속 이온이있는 고리 모양의 구조를 만듭니다.
엔트로피 및 킬레이트 :
* 엔트로피 (들)는 시스템에서 장애 또는 무작위성의 척도입니다.
* Chelation * 일반적으로 * 엔트로피가 증가합니다. 킬레이트 화에는보다 순서가 높은 구조를 형성하기 때문에 반 직관적 인 것처럼 보일 수 있습니다. 그러나 핵심은 엔트로피의 * 전체 * 변화를 고려하는 것입니다.
* 킬레이트의 형성 : 금속 이온 및 킬레이트 제에 결합하면 시스템이 더 많이 주문되어 엔트로피가 줄어 듭니다.
* 용매 분자의 방출 : 일반적으로 더 큰 분자 인 킬레이트 제는 금속 이온을 둘러싼 용매 분자 (예를 들어, 물)를 대체한다. 이 용매 분자는 더 자유롭게 이동하여 엔트로피가 증가합니다.
엔트로피의 증가는 왜 킬레이션을 선호합니까?
엔트로피 (ΔS)의 전반적인 변화는 일반적으로 양성이므로 킬레이트 화 중에 엔트로피가 증가 함을 의미합니다. 용매 분자의 방출과 관련된 엔트로피의 증가는 킬레이트의 형성으로 인한 엔트로피의 감소를 능가한다. 이 양의 ΔS는 킬레이트 화 과정을 더 유리하게 만듭니다.
예 :
물 분자로 둘러싸인 금속 이온을 상상해보십시오. 물 분자는 상대적으로 순서대로, 금속 이온과의 상호 작용에 의해 제자리에 고정된다. 킬레이트 제가 금속 이온에 결합 할 때,이 물 분자를 대체하여 더 자유롭게 움직일 수 있습니다. 물 분자의 엔트로피의 이러한 증가는 전반적인 양성 엔트로피 변화에 기여한다.
요약 :
킬레이션은 다음을 포함한 요인의 조합에 의해 주도됩니다.
* 엔탈피 (ΔH) : 킬레이트 화는 종종 열 (발열 반응)을 방출하여 엔탈피 관점에서 유리합니다.
* 엔트로피 (ΔS) : 킬레이트 화하는 동안 용매 분자의 방출은 전형적으로 긍정적 인 엔트로피 변화를 초래하여 공정에 더 유리합니다.
이러한 요소들 사이의 균형은 궁극적으로 킬레이트가 발생하는지 여부와 그 안정성을 결정합니다.
