Chelat-Effekt

Chelat-Komplexe sind gegenüber Komplexen einfacher Liganden stabiler. Ihre Bildungskonstante ($K_k$) 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. $K_k$ ist für den Chelatkomplex deutlich größer.

Für die Komplex-Bildungskonstanten gilt, wie für alle Gleichgewichtskonstanten, die Beziehung:

$\Delta \mathit{G}°$ = - $\mathit{R}$ $\mathit{T}$ · ln $K$

und für die freie Enthalpie:

$\Delta \mathit{G}$ = $\Delta \mathit{H}$ - $\mathit{T}$ $\Delta \mathit{S}$

Nimmt $\Delta \mathit{S}$ zu, wird $\Delta \mathit{G}$ kleiner (negativer) und das Gleichgewicht damit in Richtung der Produkte verschoben.