Stała trwałości kompleksu – szybka odpowiedź
Stała trwałości kompleksu, oznaczana najczęściej jako β albo Ktrw, opisuje równowagę tworzenia związku kompleksowego z wolnego jonu metalu i ligandów. Dla M + nL ⇄ MLn stosuje się wzór βn = [MLn] / ([M] · [L]n). Im większa wartość β, tym silniej równowaga jest przesunięta w stronę kompleksu.
Kalkulator może wyznaczyć β ze stężeń, policzyć [MLn] z podanej β, oszacować udział kompleksu w prostym modelu z jednym dominującym kompleksem albo pomnożyć kolejne stałe etapowe K1–K4.
Wpisane stałe i stężenia muszą dotyczyć tego samego układu, temperatury i sposobu definiowania równowagi. Wynik należy interpretować z uwzględnieniem pH, reakcji ubocznych i tego, czy wpisane wartości są stężeniami wolnych form. Kalkulator nie wykonuje pełnej specjacji roztworu.
Wskazówka od KalkulatorXXL
Zanim wpiszesz liczby, sprawdź, czy w zadaniu podano stałą łączną β, czy stałe etapowe K1, K2, K3. Dla kolejnych etapów tworzenia kompleksu stała łączna βn jest iloczynem K1 · K2 · … · Kn.
Zostań w temacie i policz dalej
Równowagi kompleksowania często łączą się z aktywnością jonów, rozpuszczalnością osadów i pomiarami spektrofotometrycznymi.
β, Kd i logβ – jak czytać wynik?
W chemii kompleksów często podaje się logarytm dziesiętny stałej trwałości. Zamiast β = 1012 można zapisać logβ = 12. Różnica logβ o 1 odpowiada dziesięciokrotnej różnicy β.
Stała nietrwałości Kd opisuje reakcję odwrotną. Dla dokładnie odwróconego równania tworzenia w prostym ujęciu Kd = 1/β. Duża β oznacza wtedy małą Kd.
Dla kompleksu ML4 we wzorze występuje [L]4, dlatego nawet niewielka zmiana wolnego stężenia ligandu może silnie zmienić położenie równowagi.
Stałe etapowe i stała łączna
Tworzenie kompleksu może zachodzić etapami: M + L ⇄ ML, ML + L ⇄ ML2 itd. Dla każdego etapu można podać osobną stałą K1, K2, K3…
W kalkulatorze można wpisać do czterech kolejnych stałych. Możesz zostawić puste wyłącznie końcowe pola, np. K4 przy obliczaniu β3. Nie wpisuj zera i nie zostawiaj luki pomiędzy podanymi stałymi.
Wynik jest podawany jako β łączna oraz logβ, co ułatwia pracę z wartościami obejmującymi wiele rzędów wielkości.
Wpływ ligandu, pH i reakcji ubocznych
Prosty wzór na β zakłada, że znamy stężenie wolnego ligandu. Ligand może jednak ulegać protonowaniu, tworzyć inne kompleksy albo występować w różnych formach zależnych od pH.
pH może również wpływać na jon metalu przez hydrolizę, wytrącanie wodorotlenków i reakcje konkurencyjne. W takich układach pełny opis wymaga bilansu masy i wszystkich istotnych równowag.
Tryb „udział kompleksu” przyjmuje uproszczenie, że istotne są głównie formy M i MLn, a wolne [L] jest znane i można traktować je jako ustalone.
Ciekawostka
Barwne kompleksy metali są podstawą wielu analiz spektrofotometrycznych. Po utworzeniu barwnego kompleksu jego stężenie można oznaczać z absorbancji, jeśli spełnione są założenia metody.
Przykłady obliczeń stałej trwałości
Przykład 1. Dla M + 2L ⇄ ML2, [ML2] = 0,002 mol/dm³, [M] = 0,00001 mol/dm³ i [L] = 0,10 mol/dm³: β2 = 0,002 / (0,00001 · 0,10²) = 20 000, więc logβ ≈ 4,30.
Przykład 2. Jeśli β4 = 1013, [M] = 10−6 mol/dm³ i [L] = 0,10 mol/dm³, proste podstawienie daje [ML4] = 1000 mol/dm³. Taki wynik jest fizycznie nierealny i pokazuje, że samo równanie równowagi nie pilnuje bilansu całkowitego metalu.
Przykład 3. Dla CM = 0,001 mol/dm³, β = 1013, [L] = 0,10 mol/dm³ i n = 4 czynnik β[L]4 = 109, więc w uproszczonym modelu praktycznie cały metal jest skompleksowany.
Przykład 4. Gdy K1 = 104, K2 = 103 i K3 = 102, β3 = 109, a logβ3 = 9.
Najczęstsze błędy w zadaniach z kompleksów
Najczęstszy błąd to pomylenie stężenia całkowitego metalu ze stężeniem wolnego jonu [M]. We wzorze na β występuje forma wolna.
Drugi błąd to pominięcie potęgi ligandu: dla ML4 jest [L]4, a nie 4[L]. Trzeci to użycie całkowitego stężenia ligandu zamiast wolnego.
Zawsze kontroluj sens fizyczny wyniku. Jeśli obliczone [MLn] przekracza całkowite stężenie metalu, prosty wzór został użyty bez bilansu masy.
Tablica, poradnik i akademia do tego kalkulatora
Ostatnia aktualizacja: 07.10.2026