DWMED

W wodnym roztworze siarczanu(VI) miedzi(II) jony Cu²⁺ występują w postaci akwakompleksu [Cu(H₂O)₆]²⁺, w którym liczba koordynacyjna wynosi 6, a ligandami są cząsteczki wody. Jeśli do takiego roztworu wprowadzone zostaną odpowiednie aniony lub cząsteczki, może przebiec reakcja wymiany ligandu na inny. Na przykład jony chlorkowe lub cząsteczki amoniaku tworzą z jonami Cu²⁺ kompleksy o liczbie koordynacyjnej 4.

W badaniach kinetycznych rozróżnia się dwa możliwe mechanizmy wymiany ligandów. W pierwszym następuje powolne odszczepienie z kompleksu jednej cząsteczki lub jonu stanowiącego ligand, co klasyfikuje się jako reakcję jednocząsteczkową. W trakcie następującego po nim etapu szybkiego następuje przyłączenie w miejsce odchodzącego ligandu nowej cząsteczki lub jonu. Podczas drugiego z mechanizmów wymiany ligandu, w etapie wolnym następuje przyłączenie nowego ligandu, co klasyfikujemy jako reakcję dwucząsteczkową. W etapie szybkim natomiast dochodzi do odszczepienia ligandu jaki pierwotnie znajdował się w jonie kompleksowym. Opisane mechanizmy wymiany ligandu można przedstawić według poniższych schematów, na których literą M umownie oznaczono kation centralny w jonie kompleksowym, A oraz B są ligandami, natomiast k₁ oraz k₂ to stałe szybkości poszczególnych etapów reakcyjnych:

W każdej z opisanych reakcji wymiany ligandu jeden z etapów limituje szybkość całego procesu.

Wśród podanych niżej schematycznych wzorów kompleksów oraz ligandów podkreśl te, od stężeń których zależy szybkość reakcji wymiany ligandu w reakcji dwucząsteczkowej.