Chemie für Mediziner: Metallkomplexe
Chelat-Effekt
Chelat-Komplexe sind gegenüber Komplexen einfacher Liganden stabiler. Ihre Bildungskonstante () ist oft erheblich größer. Hierfür gibt es zwei wichtige Ursachen:
- Chelat-Liganden sind mehrfach an das Zentralion gebunden, es wirken daher insgesamt höhere Bindungskräfte zwischen Zentralion und Ligand. Zum Ligandenaustausch müssen zwei koordinative Bindungen gelöst werden.
- Bei der Bildung von Chelatkomplexen aus Komplexen einfacher Liganden werden mehr Teilchen freigesetzt als vor der Reaktion vorhanden waren, da ja der Chelat-Ligand mindestens zwei einfache Liganden verdrängt. Die Reaktion läuft daher unter Entropie-Zunahme ab.
Als Beispiel sind die Bildungskonstanten zweier Nickelkomplexe angegeben. ist für den Chelatkomplex deutlich größer.
Für die Komplex-Bildungskonstanten gilt, wie für alle Gleichgewichtskonstanten, die Beziehung:
= - · ln
und für die freie Enthalpie:
= -
Nimmt zu, wird kleiner (negativer) und das Gleichgewicht damit in Richtung der Produkte verschoben.