Kluczowa różnica między mechanizmem sfery wewnętrznej a sfery zewnętrznej polega na tym, że mechanizm sfery wewnętrznej zachodzi między kompleksami poprzez ligand wiążący, podczas gdy mechanizm sfery zewnętrznej występuje między kompleksami, które nie podlegają podstawieniu.
Mechanizm sfery wewnętrznej i mechanizm sfery zewnętrznej to dwa różne rodzaje przenoszenia elektronów w kompleksach koordynacyjnych. Mechanizm sfery wewnętrznej zachodzi poprzez wiązanie kowalencyjne lub powiązanie, podczas gdy mechanizm sfery zewnętrznej występuje między dwoma oddzielnymi gatunkami.
Co to jest mechanizm sfery wewnętrznej?
Mechanizm sfery wewnętrznej jest najczęstszym rodzajem przenoszenia elektronów w kompleksach koordynacyjnych. Jest to rodzaj reakcji chemicznej redoks. Ten transfer elektronów przebiega przez wiązanie kowalencyjne, które istnieje między utleniaczem a reduktorem w reakcji redoks.
W tym mechanizmie wewnętrznej sfery ligand działa jako pomost między jonami metalu utleniacza i reduktora. Jednak obecność dużych ligandów hamuje mechanizm wewnętrznej sfery. Dzieje się tak, ponieważ zapobiegają tworzeniu się półproduktów pomostowych. Dlatego ten mechanizm można znaleźć bardzo rzadko w układach biologicznych, ponieważ istnieje wiele grup białek o dużej objętości, w których zachodzą reakcje redoks.
Rysunek 01: Mechanizm przenoszenia sfery wewnętrznej
Ponadto, ligand, który bierze udział w tworzeniu mostka, nazywany jest ligandem pomostowym. Powinien to być rodzaj chemiczny, który może przenosić elektrony. Zazwyczaj te ligandy mają więcej niż jedną samotną parę elektronów. Dlatego może służyć jako dawca elektronów.tj. halogenki, wodorotlenek, tiocyjanian to niektóre ligandy pomostowe. Ponadto tworzenie kompleksu pomostowego jest procesem odwracalnym. Alternatywną ścieżką dla mechanizmu sfery wewnętrznej jest przeniesienie elektronów sfery zewnętrznej, które zachodzi przez niepowiązane związki chemiczne.
Co to jest mechanizm sfery zewnętrznej?
Mechanizm sfery zewnętrznej jest rodzajem transferu elektronów, który zachodzi między oddzielnymi substancjami chemicznymi. Tutaj dwa rodzaje chemiczne zaangażowane w przeniesienie elektronów istnieją oddzielnie i nienaruszone przed, w trakcie i po procesie przenoszenia elektronów. Ponieważ te dwa gatunki są oddzielone, elektrony są zmuszone do przemieszczania się w przestrzeni z jednego gatunku do drugiego.
Rysunek 02: Białka żelaza i siarki
Istnieją dwa typowe przykłady, w których zachodzi mechanizm zewnętrznej sfery:
- Samowymiana: przeniesienie elektronu zachodzi między dwoma identycznymi gatunkami chemicznymi, które mają różne stopnie utlenienia. Np.: zdegenerowana reakcja między tetraedrycznymi jonami nadmanganianu i manganianu.
- Białka żelazowo-siarkowe: podstawowy mechanizm działania tych białek żelazowo-siarkowych. Przenoszenie elektronów zachodzi szybko w tych strukturach z powodu niewielkiej różnicy strukturalnej między nimi.
Jaka jest różnica między mechanizmem sfery wewnętrznej a mechanizmem sfery zewnętrznej?
Mechanizmy sfery wewnętrznej i sfery zewnętrznej to dwa różne typy mechanizmów przenoszenia elektronów. Kluczowa różnica między mechanizmem sfery wewnętrznej a sfery zewnętrznej polega na tym, że mechanizm sfery wewnętrznej zachodzi między kompleksami za pośrednictwem liganda wiążącego, natomiast mechanizm sfery zewnętrznej występuje między kompleksami, które nie ulegają substytucji. To znaczy; mechanizm sfery zewnętrznej zachodzi między cząsteczkami chemicznymi, które są oddzielone i nienaruszone przed, w trakcie i po przeniesieniu elektronu. Dlatego ligandy pomostowe nie są zaangażowane w mechanizm zewnętrznej sfery, zamiast tego przenoszą elektrony poprzez zmuszanie elektronów do poruszania się w przestrzeni. Co więcej, mechanizm sfery zewnętrznej jest alternatywną ścieżką dla mechanizmu sfery wewnętrznej.
Poniżej znajduje się porównanie różnic między mechanizmem sfery wewnętrznej i zewnętrznej.
Podsumowanie – mechanizm sfery wewnętrznej kontra mechanizm sfery zewnętrznej
Mechanizmy sfery wewnętrznej i sfery zewnętrznej to dwa różne typy mechanizmów przenoszenia elektronów. Kluczową różnicą między mechanizmem sfery wewnętrznej a sfery zewnętrznej jest to, że mechanizm sfery wewnętrznej zachodzi między kompleksami za pośrednictwem liganda wiążącego, podczas gdy mechanizm sfery zewnętrznej występuje między kompleksami, które nie ulegają substytucji.
