Устойчивость хелатных соединений. 
Хелатный и стерический эффекты

Важнейшая особенность хелатов — их повышенная устойчивость по сравнению с аналогично построенными нециклическими комплексами. Именно поэтому полидентатные лиганды и хелатные комплексы нашли широкое применение в аналитической химии.

Следует выделить комплексы с макроциклическими лигандами. Макроциклические лиганды — это гетероциклические соединения, содержащие несколько донорных атомов, связанных мостиками (напримерСН2 — СН2-) таким образом, что образуется полость определенного размера. Такие лиганды образуют еще более устойчивые комплексы, чем аналогичные полидентатные лиганды нециклического строения. В частности, это практически единственный тип лигандов, способный образовывать устойчивые комплексы с ионами щелочных металлов. Наиболее устойчивые комплексы образуются тогда, когда размер полости макроцикла соответствует размеру центрального иона.

Хелатный эффект.

Хелатный эффект хорошо известен в координационной химии и выражается в значительно большей устойчивости комплексов бидентатных лигандов (типа этилендиамина) по сравнению с устойчивостью близких по природе металлокомплексов, содержащих монодентатные лиганды (типа аммиака). Мерой хелатного эффекта обычно служит разность логарифмов общих констант устойчивости хелатного комплекса MLn и его нециклического аналога ML’m:

При этом, для корректности сравнения, лиганды L (полидентатный) и L' (монодентатный) должны иметь одинаковые донорные атомы и по возможности близкую структуру, а комплексы MLn и ML’m — иметь одинаковое число донорных атомов и одинаковую геометрию внутренней координационной сферы.

Например, в реакции, показанной ниже, величина константы равновесия при замене аммиака на этилендиамин свидетельствует о более высокой (более чем в 108 раз) устойчивости хелатного комплекса этилендиамина это происходит за счет образования хелатных циклов.