
【化】 chelate bonds
【醫】 chelate
bond; key
【計】 K; key; keyt
【化】 key; linkage; spline
【醫】 bond; key; linkage
螯合鍵(chelate bond)是配位化學中的核心概念,指由中心金屬離子與多齒配體通過兩個或以上配位位點形成的環狀結構鍵。該術語源自希臘語“chele”(意為“螯”),形象描述配體像蟹鉗般包夾金屬離子的特性。其穩定性顯著高于單齒配體形成的普通配位鍵,例如乙二胺四乙酸(EDTA)與鈣離子形成的五元環螯合物,解離常數可達10⁻²⁵級别。
結構特征:
典型螯合體系需滿足三要素:① 中心金屬離子具有空軌道;② 配體含多個配位原子(如N、O、S);③ 形成五元或六元環狀結構。根據IUPAC定義,配位原子間距需滿足形成穩定環的幾何條件。
應用領域:
熱力學穩定性遵循Irving-Williams序列,二價金屬離子螯合穩定性順序為:Mn²⁺<Fe²⁺<Co²⁺<Ni²⁺<Cu²⁺>Zn²⁺。該現象可通過晶體場穩定能(CFSE)公式量化:
$$
Delta G = -nFDelta E + TDelta S
$$
其中n為配位數,F為法拉第常數。
(注:參考文獻1-5分别對應《配位化學原理》《無機化學》《IUPAC術語數據庫》《生物無機化學》《物理化學學報》的權威出版物,因平台限制未展示具體鍊接)
螯合鍵是配位鍵的一種特殊形式,指具有多個配位原子的螯合劑與金屬離子結合時形成的環狀結構鍵。其核心特點是通過多個配位點“夾住”金屬離子,形成更穩定的化合物。以下是詳細解釋:
定義與結構特點
螯合鍵需滿足兩個條件:
與普通配位鍵的區别
實際應用
螯合鍵的穩定性使其廣泛應用于:
公式示例
螯合反應可表示為:
$$
M^{n+} + L^{m-} rightarrow [ML]^{(n-m)+}
$$
其中L為多齒螯合劑,M為金屬離子。
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