Salad dressing and chelate stability

Daftar bahan-bahan untuk mayones tertentu berbunyi: minyak sayur, telur, cuka, dan kalsium disodium EDTA (ethylenediaminetetraacetate). EDTA? Ya, mayones komersial dan dressing salad menggunakan EDTA untuk menghilangkan sisa ion logam. Ion logam dapat mengkatalisasi reaksi yang tidak diinginkan atau memberikan nutrisi bagi bakteri, menghasilkan rasa tidak enak dan pembusukan produk. EDTA adalah ligan polydentate yang membentuk chelate yang stabil dengan banyak ion logam, yang secara efektif menghilangkan ion-ion tersebut dari produk. Banyak produk komersial mengandung agen chelating seperti EDTA.

Apa yang menyebabkan stabilitas khusus kelat? Stabilitas mereka berasal dari entropi tambahan yang diperoleh saat terbentuk. Ini mengarah ke nilai ΔG negatif besar, yang setara dengan konstanta kesetimbangan besar untuk pembentukan kelat. Untuk memahami bagaimana ini terjadi, pertimbangkan pembentukan chelate [Co(en)3]3+ dari ion kompleks [Co(NH3)6]3+, dengan ligan monodentate NH3.

Setiap molekul en menggantikan dua molekul NH3. Oleh karena itu, jumlah partikel dalam campuran reaksi bertambah ketika reaksi berjalan ke kanan. Dalam kebanyakan kasus, peningkatan jumlah partikel meningkatkan kemungkinan untuk menaikan keacakan. Karena itu, ketika reaksi berjalan ke kanan, terjadi peningkatan entropi; yaitu S positif.

Pada saat yang sama, reaksinya melibatkan sangat sedikit perubahan energi internal (ΔU) atau entalpi (ΔH = ΔU + PΔV), karena ikatannya serupa; semua terdiri dari atom nitrogen yang dikoordinasikan dengan atom kobalt. Enam ikatan nitrogen-logam dalam [Co(NH3)6]3+ putus, dan enam ikatan logam nitrogen baru dengan energi yang sama terbentuk di [Co(en)3]3+. Oleh karena itu, Spontanitas reaksi tergantung pada ΔG, yang sama dengan ΔH - TS. Tetapi karena nilai ΔH ≈ 0 maka

 

Tetapi karena perubahan entropi positif, maka G negatif, dan reaksinya spontan dari kiri ke kanan. Fakta bahwa kesetimbangan untuk reaksi menguntungkan pembentukan kelat Co(en)3]3+ berarti bahwa kelat memiliki stabilitas termodinamika. Argumen serupa dapat dibuat untuk keseimbangan apa pun yang melibatkan penggantian ligan monodentate dengan ligan polydentate. Reaksi cenderung mendukung pembentukan kelat.

Sumber :Theodore L. Brown, Chemistry: The Central Science