111Q098｜第111回 薬剤師国家試験 過去問
1 mol の金属イオン M と n mol の配位子 L は次のように反応して錯体 MLn を 生成する。最終反応生成物の MLn は L と反応しないものとし、また、K は逐次安 定度定数を表すものとすると、この錯体生成反応に関する記述として、正しいのは どれか。２つ選べ。ただし、M、L 及び ML のモル濃度はそれぞれ［M］、［L］及び ［ML］と表すものとする。 M ＋ L K1 ⇄ ML ML ＋ L K2 ⇄ ML2 … MLn－1 ＋ L Kn ⇄ MLn
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正解: 1・5
正答
1・5
この問題のポイント
逐次安定度定数は各段階の生成物濃度を反応物濃度で割り、全安定度定数は各段階定数の積です。配位子は電子対供与体、金属イオンは電子対受容体です。
解説
配位結合は、配位子Lが非共有電子対を金属Mへ供与して形成する共有結合です。第一段階ではK1=[ML]/([M][L])となり、n段階全体のM+nL⇄MLnに対するβnはK1K2…Knです。またMはルイス酸、Lはルイス塩基です。同数の配位原子で金属を囲む場合、多座配位子は一分子で環状のキレートを作り、複数の単座配位子より解離しにくくなるキレート効果を示します。
選択肢の確認
1．M と L との間で形成される配位結合は、共有結合の一種である。：正しい。結合電子対をL側がまとめて供与する共有結合です。
2．K1 は、K1 ＝ ［M］ ［L］ ［ML］ によって表される。：誤り。生成物[ML]を分子、[M][L]を分母に置きます。
3．全安定度定数 βn は、βn ＝ K1 ＋ K2 ＋ … ＋ Kn によって表される。：誤り。逐次反応を足し合わせると中間体が相殺され、定数は積になります。
4．M はルイス塩基、L はルイス酸である。：誤り。電子対を受け取るMがルイス酸、与えるLがルイス塩基です。
5．最終反応生成物の MLn は、L が単座配位子であるより、多座配位子である方 が錯体としての安定度が高い。：正しい。多座配位子によるキレート効果が働きます。
覚えるポイント
「Lが電子対を与える、Mが受ける」「逐次Kは掛けてβ」「多座はキレート効果」とまとめます。