不活性な錯体と不安定な錯体の大きな違いは、不活性な錯体はゆっくりと置換されるのに対し、不安定な錯体は急速に置換されることである。

不活性な錯体と不安定な錯体が遷移金属錯体の範疇に入る。遷移金属錯体とは、遷移金属原子またはイオンを中心とし、この金属中心に2個以上の配位子が結合した無機化合物である。不安定な錯体に基づいて、2つのカテゴリーに分類することができる。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. 不活性錯体とは 3. 不安定錯体とは 4. 横並び比較-表形式による不活性錯体と不安定錯体 5. まとめ

不活性錯体は何ですか？

不活性錯体は、非常にゆっくりとした置換反応を起こすことができる遷移金属錯体である。これらの錯体は、置換反応を起こさないこともある。不活性な錯体は、活性化エネルギーが大きく、配位子の置換反応が起こらないため「不活性」なのである。したがって、不活性な錯体は運動学的に安定な化合物である。

図01：塩化コバルト(III)ヘキサモニウム

例えば、コバルト（III）ヘキサアンモニウム錯体は、中央のコバルトイオン（+3電荷イオン）が6つのアンモニウム配位子と結合したもので、コバルト（III）ヘキサアンモニウム錯体は、中央のコバルトイオン（+3電荷イオン）が6つのアンモニウム配位子と結合したものです。この錯体が水素イオンと反応すると、コバルト(III)六水和物錯体を形成する。この置換反応の平衡定数は約1064である。この大きな平衡定数は、コバルトのアンモニウム錯体が水性錯体よりも安定でないことを示している。したがって、この置換反応は熱力学的に非常に有利であるが、活性化エネルギーの障壁が大きいため、反応速度は低い。このことから、コバルトイオンのアンモニウム錯体は、不活性な錯体であることが示唆される。

不安定な複合体（ラバイルコンプレックス）は何ですか？

不安定な錯体とは、置換反応が急速に進む遷移金属錯体のことである。つまり、不安定な錯体は、置換に適したリガンドがあれば、容易に置換反応を起こす。これらの錯体は、活性化エネルギー障壁が非常に低いため、迅速な置換が可能である。したがって、これらの不安定な錯体は、運動学的に不安定な化合物の一種である。

例えば、コバルト（II）ヘキサアンモニウム錯体は、中央のコバルトイオン（+2電荷）が6つのアンモニウム配位子に結合している。この複合体が水素イオンと反応すると、置換反応が起こる。この反応は数秒で完了します。これは、コバルト（II）のヘキサアンモニア錯体が熱力学的に不安定であるためである。

不活性と不安定な複合体（ラバイルコンプレックス）の違い

遷移金属錯体には、不活性な錯体と不安定な錯体がある。不活性な錯体と不安定な錯体の大きな違いは、不活性な錯体はゆっくりと置換されるのに対し、不安定な錯体は急速に置換されることである。これは、不活性な錯体が熱力学的に安定な錯体であり、活性化エネルギー障壁が大きいことが主な理由である。一方、不安定な錯体は熱力学的に不安定であり、活性化エネルギーの障壁が非常に小さい。

例えば、コバルト（III）ヘキサアンモニウム錯体は不活性な錯体であるが、水素イオンとの置換反応を数週間かけて行うことができる。コバルト（II）ヘキサアンモニウム錯体を使うと、数秒で同じ反応が起こるので、不安定な錯体であることがわかります。

次のインフォグラフィックは、不活性錯体と不安定錯体の違いを表形式でまとめたものである。

概要 - 不活性 vs. 不安定な複合体（ラバイルコンプレックス）

遷移金属錯体は、中心金属原子またはイオンが複数の配位子と結合した無機化合物である。これらの錯体は、不活性錯体と不安定錯体の2つに分類される。不活性な錯体と不安定な錯体の大きな違いは、不活性な錯体はゆっくりと置換されるのに対し、不安定な錯体は急速に置換されることである。

引用

1" 24.10: いくつかの動機付け".

2 Anne-Marie Hermenstine. "What are the unstable complexes in chemistry?" ThoughtCo, here available.