Hauptunterschied – Komplexbildner vs. Chelatbildner
Chelation ist die Bildung eines Chelats. Ein Chelat ist eine zyklische Verbindung, bei der ein zentrales Metallatom an mindestens zwei andere Atome gebunden ist. Normalerweise bleibt ein Metallion in einer Lösung nicht isoliert. Metallionen können sich mit anderen Metallionen verbinden und Kettenstrukturen bilden. Wenn nicht, bilden Metallionen Komplexe mit Nichtmetallionen oder -molekülen. Diese Komplexe werden Koordinationsverbindungen genannt. Die Moleküle oder Ionen, die an diesen Komplexbildungen beteiligt sind, können in zwei Arten als Komplexbildner und Chelatbildner eingeteilt werden. Der Hauptunterschied zwischen Komplexbildner und Chelatbildner besteht darin, dass Komplexbildner ein Ion, Molekül oder eine funktionelle Gruppe ist, die über ein oder mehrere Atome an ein Metallion binden kann, um einen großen Komplex zu bilden, während Chelatbildner eine Verbindung ist, die an a binden kann Metallion zur Bildung eines Chelats durch mehrere Atome im selben Molekül.
Was ist ein Komplexbildner?
Ein Komplexbildner wird auch als Ligand bezeichnet. Ein Komplexbildner ist eine chemische Spezies, die in der Lage ist, sich mit Metallionen oder anderen chemischen Einheiten in einem System über ihre einzelne oder mehrere Stellen zu binden. Diese Stellen haben einsame Elektronenpaare, die an die d-Orbitale eines Metallions abgegeben werden können, wodurch Koordinationsbindungen gebildet werden. Dadurch entsteht eine Koordinationsverbindung. Liganden können ein Metallion umgeben oder als Brücke zwischen zwei Metallionen wirken. Ein Komplexbildner kann ein Ion, Molekül oder eine funktionelle Gruppe eines Moleküls sein. Ein Komplexbildner kann entweder eine Bindungsstelle oder mehrere Bindungsstellen haben.
Abbildung 01: DTPA-Komplex
Was ist ein Chelatbildner?
Ein Chelatbildner ist ebenfalls eine Art Ligand, aber im Gegensatz zu den anderen Liganden können Chelatbildner an ein Metallion mit mehreren Atomen im selben Molekül binden. Ein Chelatbildner ist eine chemische Verbindung, die über mehrere im Molekül vorhandene Atome an ein einzelnes Metallion binden kann. Diese Atome haben freie Elektronenpaare, die an die leeren d-Orbitale eines Metallatoms spenden können. Das bedeutet, dass Chelatbildner im Gegensatz zu anderen Liganden mehrzähnige Liganden sind und es keine einzähnigen Chelatbildner gibt. Beispielsweise kann ein einzelnes Ethylendiaminmolekül zwei Koordinationsbindungen mit einem Nickel(II)-Atom bilden. Da das Nickel(II)-Atom sechs solcher Bindungen bilden kann, binden drei Ethylendiaminmoleküle an ein einzelnes Nickel(II)-Atom.
Abbildung 02: Koordinationsbindungen von DOTA-Chelat mit einem Metall („M“)
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Komplexbildner und Chelatbildner?
- Sowohl Komplexbildner als auch Chelatbildner sind Liganden, die mit bestimmten chemischen Substituenten binden können.
- Beide Verbindungen bilden Koordinationsbindungen mit Metallionen, indem sie freie Elektronenpaare an die d-Orbitale eines Metalls abgeben.
Was ist der Unterschied zwischen Komplexbildner und Chelatbildner?
Komplexbildner vs. Chelatbildner |
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Ein Komplexbildner ist ein Ion, Molekül oder eine funktionelle Gruppe, die über eine oder mehrere Koordinationsbindungen an Metallionen binden kann. | Ein Chelatbildner ist eine chemische Verbindung, die sich mit Metallionen über mehrere Koordinationsbindungen verbinden kann, um stabile, wasserlösliche Komplexe zu bilden. |
Bindungsseiten | |
Ein Komplexbildner kann eine oder mehrere Bindungsstellen haben. | Ein Chelatbildner hat mehrere Bindungsstellen, aber keine einzige Bindungsstelle pro Molekül. |
Anzahl der beteiligten Atome | |
Ein Komplexbildner kann mit einem Metallion über ein einzelnes Atom oder mehrere Atome binden. | Ein Chelatbildner bindet an ein Metallion mit mindestens zwei Atomen, aber nicht an ein einzelnes Atom. |
Art des Mittels | |
Ein Komplexbildner kann ein Ion, Molekül oder eine funktionelle Gruppe sein. | Ein Chelatbildner ist immer ein organisches Molekül. |
Art der Bindung | |
Ein Komplexbildner kann an ein Metallion binden, indem er es umgibt oder als Brücke zwei Metallionen verbindet. | Ein Chelatbildner bindet immer an ein Metallion, indem er es umgibt und ein Chelat bildet. |
Dentizität | |
Komplexbildner können ein- oder mehrzähnig sein. | Chelatbildner können nicht einzähnig sein; sie sind immer mehrzähnig. |
Zusammenfassung – Komplexbildner vs. Chelatbildner
Liganden sind chemische Spezies, die über Koordinationsbindungen an Metallionen binden können. Komplexbildner und Chelatbildner sind solche Liganden, die in der Industrie sehr nützlich sind. Der Hauptunterschied zwischen Komplexbildner und Chelatbildner besteht darin, dass Komplexbildner ein Ion, Molekül oder eine funktionelle Gruppe ist, die über ein oder mehrere Atome an ein Metallion binden kann, um einen großen Komplex zu bilden, während ein Chelatbildner eine Verbindung ist, die binden kann mit ein Metallion, um durch mehrere Atome im selben Molekül ein Chelat zu erzeugen.
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