Chelare

Dezambiguizare - Dacă sunteți în căutarea utilizării sale ca terapie medicală, consultați Terapia chelativă .

Acest articol sau secțiune pe tema chimiei nu citează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți . Puteți îmbunătăți această intrare adăugând citate din surse de încredere în conformitate cu liniile directoare privind utilizarea surselor . Urmați sfaturile de proiectare de referință .

Chelarea unui atom de metal de către o moleculă de etilendiamină .

Chelarea este o reacție chimică în care de obicei un atom de metal, acționând ca un acid Lewis , este legat de un reactant numit agent chelator prin mai multe legături coordonative . Structura compusului rezultat constituie un complex deosebit de stabil , care vede atomul central fiind înconjurat de chelator ca o clește, ca și cum ar fi strâns între ghearele unui crab (de unde și termenul de chelare). Chelatorul este adesea menționat ca un ligand polidentat (în mod specific, bidentat , tridentat etc.).

În câmpul biologic , prin chelare, hemoglobina leagă fierul și clorofila leagă magneziul . În chimie , chelarea este utilizată pentru a efectua titrări complexometrice , pentru a favoriza solubilizarea sau pentru unele aplicații tehnologice care vizează prevenirea efectului apelor incrustate. În medicină , chelarea este exploatată în terapia de chelare pentru tratamentul unor intoxicații datorate acumulării de metale în organism: odată chelat, metalul își pierde caracteristicile (și, prin urmare, își pierde toxicitatea în caz) și este apoi eliminat atunci când este legat împreună .la chelator, în metalurgie , moleculele de polimer chelat solubile în apă sunt, de asemenea, utilizate ca convertor de rugină pentru oțeluri și creează straturi de conversie pentru a crește rezistența lor la coroziune . În agricultură, elementele altfel nu foarte solubile în sol , cum ar fi fierul de exemplu, în caz de deficiențe pot fi administrate plantelor prin frunze sub formă chelată.

Termodinamica

Stabilitatea termodinamică a unui chelat este legată de creșterea entropiei inerente procesului de chelare în sine. De exemplu, luați în considerare cele două complexări diferite ale aceluiași ion metalic, Cu ²⁺ în soluție apoasă , cu un ligand similar (grupa amino ) în care prima este o reacție de chelare: ^[1]

[Cu _{(H2O) 6]} ²⁺ + ro ${\displaystyle <span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">\rightleftharpoons </span></span>}${\ displaystyle \ rightleftharpoons} [Cu _{(H2O) 4} (en)] ²⁺ + 2 H ₂ O

[Cu _{(H2O) 6]} ²⁺ + 2 _NH3 ${\displaystyle <span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">\rightleftharpoons </span></span>}${\ displaystyle \ rightleftharpoons} [Cu _{(H2O) 4 (NH3) 2]} ²⁺ + 2 H ₂ O

Cele două reacții au variații de entalpie standard comparabile (respectiv -54 kJ / mol și -46 kJ / mol), în timp ce variația de entropie standard este clar diferită și reprezintă în cele din urmă factorul la care cel mai mare caracter negativ al energiei libere standard legat de chelație . Valoarea lui ΔS ° este +23 J K ⁻¹ mol ⁻¹ pentru reacția de chelare și -8,4 JK ⁻¹ mol ⁻¹ în celălalt caz; acest lucru poate fi evidențiat prin creșterea totală a moleculelor obținute din chelare, verificabilă prin diferența dintre suma coeficienților stoichiometrici a produselor și reactanților. În cazul în care nu există chelare, variația entropiei este în schimb mică, deoarece numărul speciilor chimice implicate este practic neschimbat.

Chelatori obișnuiți în chimie

Cei mai utilizați agenți chelatori în chimie sunt:

• EDTA
• Acetilacetonat (acac)
• Poli amine precum dietilenetriamina (dien), etilendiamina (en), trietilenetramina (tren), tetrazociclotetradecan (ciclam)
• Oxalat (bou)
• Carbonat , care se poate lega și de cei doi oxigeni negativi
• Coroana eterică
• 2,2'-bipiridină (bipy)
• Glicinat (gl)
• Nitrilotiracetat (NTA)

Notă

Elemente conexe

• Chimie de coordonare
• Complex (chimie)

Alte proiecte

• Wikționarul conține dicționarul lema « chelation »

linkuri externe

• ( EN ) Chelation , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
• ( RO ) IUPAC Gold Book, „chelation” , pe goldbook.iupac.org .

Portalul chimiei : portalul științei compoziției, proprietăților și transformărilor materiei