离子极化和金属乙二胺四乙酸络合物的稳定性

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1 离子极化和金属乙二胺四乙酸络合物的稳定性
邱云飞

2 惰性构型（包括镧系元素）金属离子的稳定常数PK和其静电势能标度Z2/r近似成线性关系，大致可用下列经验公式计算： PK=2. 0Z2/r+1

3 然而，当应用式（1）于各种非惰性构型离子即过度族和副族离子时，计算结果句大大偏低于实验值。显然，这好似由于忽略了另一类相互作用即里子极化作用的缘故。离子极化加强了金属离子和配位体之间的键合联系，使络合物更为稳定，不易离解。

4 离子极化作用和阳离子的Z﹡2/r大致成比例 因此，和我们处理离子说化能力的方法类似， 非惰气构型金属离子络合物的稳定性常数可
通过对离子极化的研究和有关资料的查阅， 离子极化作用和阳离子的Z﹡2/r大致成比例 因此，和我们处理离子说化能力的方法类似， 非惰气构型金属离子络合物的稳定性常数可 以表达为加上一次极化修正，即可以用下列 经验公式计算： PK=A ×Z2/r+B× Z﹡2/r+C（2）

5 PK=A ×Z2/r+B ×Z﹡2/r+C（2） 式中Z﹡2/r是我们提出的衡量阳离子极化力的标度，Z﹡是阳离子的有效核电荷，A，B，C是经验常数，对乙二胺四乙酸络合物分别为2.0，0.11和1.0。利用式（1）和式（2）可以计算金属乙二胺四乙酸络合物的稳定常数。如表1和表2。

6 表一：惰性气体物型离子EDTA络合物的PH值
金属离子 z2/r PK实验值 PK计算值 偏差△ Li Na Mg Ca Sr Ba Sc Y La Ce Pr Nd

7 表二：非惰性气体物型离子EDTA络合物的PH值
金属离子 z2/r z﹡2/r PK实验值 PK计算值 偏差△ Ag V Mn Fe Co Ni Cu Zn Cd Hg Sn Pb Pd

8 从表中可以看出，用式（1），（2）计算的PK值和实验值上较一致的。大部分偏差在±1之间。少数偏离较大的离子如Pb2+可能是半径较大适合于EDTA空间匹配更稳定，式（2）也不适用于某些高价的非惰气构型离子，这可能是由于这些离子的半径特别小，配位体空间组使螯合结构的稳定性降低。

9 从化学角度看，平衡常数和温度及反应热焓的关系可近似表达为Van’t. Hoff公式的积分形式。㏒k=－△H/0
从化学角度看，平衡常数和温度及反应热焓的关系可近似表达为Van’t.Hoff公式的积分形式。㏒k=－△H/0.303RT+C(4)在一定温度下(25℃),RT是一常数,又－㏒k=PK因此，可得PK=A× △H+C(5) 由于金属离子和配位体的相互作用能或热焓H大致是正比与 A Z﹡2/r+B Z﹡2/r+C，因此，PK就可近似表达为式（2）的形式，式（1）则是式（2）中Z﹡2/r很小可忽略不计的特殊情况。

10 参考文献 (1)F.J.韦尔切,”乙二胺四乙酸在分析化学中的应用”,科学出版社,1965年
(2)A.Magliulo,Chemistry,47,25(1974) (3)H.Irving and R.J.P.Williams,J.Chem,Soc,3192(1953) (4)M.M,Jones,Science,121,371(1955).

11 Thank you!