Équilibre De Complexation En Solution Aqueuse Flashcards
Qu’appelle-t-on un «complexe» ?
Un complexe est un édifice polyatomique (molécule) :
- soluble dans l’eau
- une espèce centrale métallique M (neutre ou cationique)
- ligands L (neutres ou anioniques)
- par des liaisons de coordination (dans lesquelles le ligand apporte les deux électrons)
Décrire le caractère orbitalaire de la liaison entre le métal et le ligand
Interaction de type σ-donneur entre le ligand et le métal (souvent la HO du ligand avec une OA d du métal)
Combien de ligands peut-on accrocher au maximum sur un métal ?
6
En quoi les complexes sont analogues à la situation acide/base ?
On a un accepteur et un donneur, au lieu de H+, c’est les ligands que l’on échange
Si on n’a pas 6 ligands pour un métal, quelle est la réalité chimique ?
On a souvent des liaisons avec le solvant H2O
Quelle est la nomenclature pour les ligands dans les complexes ?
Quelles sont les exceptions pour la nomenclature des ligands ?
Ceux qu’on utilise le plus souvent :
- H2O = aqua
- NH3 = ammine (attention : 2×m)
- CO = carbonyle
Quelle est la nomenclature pour le métal dans les complexes ?
Quelle est la nomenclature globale du complexe ?
Quelle est la nomenclature de Zn(NH3)42+ ?
Complexe tetraamminezinc (II)
Qu’appelle-t-on des ligands polydentates ?
Ce sont des ligands qui peuvent s’accrocher plusieurs fois sur l’espèce centrale M
Donner deux exemples de polydentates (formule topologique)
Qu’appelle-t-on l’effet chelate ? («kélate»)
Les complexes obtenus avec des ligands polydentates sont plus stables que leurs équivalents avec des ligands monodentates (largement non négligeable)
Pourquoi l’EDTA donne-t-il souvent des complexe très stables ?
Par effet chelate : on a une seule molécule qui fait 6 ligands (hexadentate)
Quelles sont les deux réactions de formations possibles des complexes ?
Réaction de formation globale ou successive
Qu’est-ce que la réaction de formation globale ?
Réaction de formation du complexe à partir de toutes les espèces libres
Qu’est-ce que la réaction de formation successive ?
Réaction de formation à partir d’un seul ligand et du complexe précédent
Qu’appelle-t-on «constante de formation globale» ?
Quelle information donnent les constantes de formation ?
Plus les constantes de formation sont grandes, plus les complexes sont stables
Qu’appelle-t-on «constante de formation successive» ?
Comment manipuler les équilibres ?
Il faut vraiment les voir comme des équations, et (3) = (1) + (2)
Comment passer des constantes de formation globales aux constantes de formation successives et inversement ?
Justif
Quelle est le seul type de réaction de dissociation possible ?
On a uniquement des dissociations successives
Qu’appelle-t-on constante de dissociation d’un complexe ?
Quelle est l’analogue de la constante d’acidité dans les complexes ?
Quel est l’analogue de la formule de Henderson, pour les complexes ?
Si p(…) tend vers +∞, quel information est-ce que ça donne ?
Justif
Puisque p(…) = - log(…) : lorsque p(…) tend vers +∞, on n’a pas de … dans le milieu
Quel est l’analogue de la règle du gamma pour les complexes ?
Déterminer l’avancement à l’équilibre
RP = réaction principale
- déterminer la RP
- exprimer K° littéralement et numérique
- faire le tableau d’avancement
- écrire la relation de Guldberg et Waage et l’appliquer
- résoudre en effectuant éventuellement des DL
Comment déterminer la concentration de toutes les espèces à l’équilibre ?
Quel est le lien entre Kd et Kf ?
Kdn = 1/Kfn
Que signifie «monocoordiné» ?
À un seul ligand
Justifier l’allure d’un diagramme de prédominance pour un seul complexe monocoordiné en justifiant
Comment rédiger si on demande en diagramme de prédominance ?
- équation de la réaction de dissociation
- pL = pKd + …/…
- … prédomine sur … ⇔ … ≥ … ⇔ pL ≥ pKd
- diagramme
Justifier l’allure d’un diagramme de prédominance pour un seul complexe polycoordiné en justifiant
Dans le cas de plusieurs complexes stables (différent nombre de ligands), dans quels cas sont-ils tous stables ?
Si pKd1 > pKd2 > …, ils ont tous un domaine de prédominance
Tracer le diagramme de prédominance
pKd1 = 4,1 | pKd2= 3,5| pKd3 = 3,0 | pKd4 = 2,1
À quelle condition sur les pKd a-t-on un complexe instable ?
Lorsqu’il ne sont pas bien ordonnés (on n’a pas pKd1 > pKd2 > …)
Justifier l’allure d’un diagramme de prédominance pour un complexe instable en justifiant
Comment appelle-t-on un ligand qui peut s’accrocher plusieurs fois sur l’espèce centrale M ?
Un ligand polydentate
Si on voit dans l’énoncé «on mélange … mL de … avec … mL de …», quel doit être le réflexe ?
Écrire «dilution!»
Quels sont les degrés d’oxydations maximaux et minimaux d’un métal ?
- minimum : 0 (réducteur, cations !)
- maximum : nombre d’électrons de valence
Pourquoi peut-on écrire la concentration en Zn(OH)2 qui pourtant est un solide ?
S’il est sous forme de complexe ça signifie qu’il est sous forme aqueuse (mais forcement à faible concentration puisqu’il précipite sinon)
Comment déterminer les constantes globales de formation à partir d’un diagramme de distribution des différentes espèces ?
- écrire réaction de formation globale
- «à l’équlibre, Qr,éq = K°, donc …»
- «au croisement entre les courbes … et … (associées à l’espèce métallique seule et celle que l’on forme, les deux impliquées dans la réaction de formation globale), […] = […] et pL = …»
- injecter dans le relation de Guldberg et Waage
- en déduire la constante de formation globale
Comment déterminer les valeurs des constantes de formation successives à partir d’un diagramme de distribution des différentes espèces ?
- écrire réaction de formation globale
- «à l’équlibre, Qr,éq = K°, donc …»
- «au croisement entre les courbes … et … (associées à l’espèce MLn-1 et MLn, les deux intervenant de la réaction de formation successive), […] = […] et pL = …»
- injecter dans le relation de Guldberg et Waage
- en déduire la constante de formation successive
De manière générale, comment utiliser un diagramme de distribution pour calculer des constantes thermodynamiques ?
- écrire la réaction
- écrire sa constante grâce à la réaction de Guldberg et Waage
- se placer à une intersection qui annule des concentrations
