4. Propriétés acido-basique des complexes - Pagesperso

Chimie des solutions
Equilibre de complexation
1. Présentation d’un complexe
1.1. Centre et ligands
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Equilibre de complexation
1. Présentation d’un complexe
1.1. Centre et ligands
Complexe cuivre (II)-tartrate
(complexe plan-carré)
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Equilibre de complexation
1. Présentation d’un complexe
1.1. Centre et ligands
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Equilibre de complexation
1. Présentation d’un complexe
1.1. Centre et ligands
Un complexe est un édifice polyatomique formé d'un acide de
Lewis appelé centre (généralement un cation métallique) autour
duquel sont liés ou coordonnés des molécules ou ions, bases de
Lewis, appelés ligands.
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Equilibre de complexation
1. Présentation d’un complexe
1.1. Centre et ligands
Un complexe est un édifice polyatomique formé d'un acide de
Lewis appelé centre (généralement un cation métallique) autour
duquel sont liés ou coordonnés des molécules ou ions, bases de
Lewis, appelés ligands.
Exemple: ion diammine argent I
Ag+ est le centre
NH3 le ligand monodentate.
Exemple 2 : le ligand éthylènediamine (en) est bidentate.
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1. Présentation d’un complexe
1.1. Centre et ligands
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Equilibre de complexation
1. Présentation d’un complexe
1.2. Notion de nomenclature
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Equilibre de complexation
1. Présentation d’un complexe
1.2. Notion de nomenclature
Les ligands :
H2O aqua, NH3 amine
CN- cyano (ligands anioniques ont une terminaison en « o »)
Si le complexe est neutre ou chargée +, le centre conserve son nom
Si le complexe est chargée -, le suffixe « ate » est ajouté au complexe.
Le chiffre romain à la fin du complexe désigne la charge du cation avant
complexation (son nombre d'oxydation en toute rigueur)
La charge totale de l'édifice est indiquée en exposant à l'extérieur du
crochet
Exemple :
ion hexa aqua fer III
ion hexa cyano ferrate III
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Equilibre de complexation
1. Présentation d’un complexe
1.3. Indice de coordination
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Equilibre de complexation
1. Présentation d’un complexe
1.3. Indice de coordination
Le nombre de liaison de coordination du centre est appelé indice de
coordination.
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Equilibre de complexation
2. Equilibre de complexation
2.1. Equation bilan de l’échange d’un ligand, couple
donneur/accepteur
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Equilibre de complexation
2. Equilibre de complexation
2.1. Equation bilan de l’échange d’un ligand, couple
donneur/accepteur
donneur = accepteur + 1 ligand : réaction de dissociation du
complexe
Couple donneur/accepteur
Analogie avec les couples acido-basiques
Constante de dissociations successives (caractéristique du
couple)
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Equilibre de complexation
2. Equilibre de complexation
2.1. Equation bilan de l’échange d’un ligand, couple
donneur/accepteur
Réaction de formation (successive) du complexe
De manière générale
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Equilibre de complexation
2. Equilibre de complexation
2.1. Equation bilan de l’échange d’un ligand, couple
donneur/accepteur
Calcul de Kdi et Kfi
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Equilibre de complexation
2. Equilibre de complexation
2.2. Equation bilan de formation globale d’un complexe
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Equilibre de complexation
2. Equilibre de complexation
2.2. Equation bilan de formation globale d’un complexe
Equilibre de formation global d'un complexe
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Equilibre de complexation
2. Equilibre de complexation
2.2. Equation bilan de formation globale d’un complexe
Calcul de βi
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Equilibre de complexation
2. Equilibre de complexation
2.2. Equation bilan de formation globale d’un complexe
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Equilibre de complexation
2. Equilibre de complexation
2.3. Domaine de prédominance
Analogie avec les couples acido-basiques
Si pL>pKdi la forme la moins complexée prédomine
Si pL<pKdi la forme la plus complexée prédomine
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Equilibre de complexation
2. Equilibre de complexation
2.3. Domaine de prédominance
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Equilibre de complexation
2. Equilibre de complexation
2.3. Domaine de prédominance
Faire le diagramme de prédominance des complexes du cuivre.
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Equilibre de complexation
2. Equilibre de complexation
2.3. Domaine de prédominance
Exemple de complexe amphotère instable :
Diagramme de prédominance du complexes aminés de l'argent
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Equilibre de complexation
3. Complexations compétitives
3.1. Cas d’un centre et d’un ligand
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Equilibre de complexation
3. Complexations compétitives
3.1. Cas d’un centre et d’un ligand
Calcul de pL à l'équilibre en appliquant méthode de la réaction
prépondérante.
Vérifier sur le diagramme de prédominance le résultat.
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Equilibre de complexation
3. Complexations compétitives
3.2. Compétition entre deux centres
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Equilibre de complexation
3. Complexations compétitives
3.2. Compétition entre deux centres
Exemple :
Dans un bêcher contenant des ions Fer III et Cuivre II, on ajoute des
ions SCN-. Quel complexe se forme le premier?
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3. Complexations compétitives
3.3. Compétition entre deux ligands
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Equilibre de complexation
3. Complexations compétitives
3.3. Compétition entre deux ligands
Exemple :
Dans un bêcher contenant des ions Fer III, on ajoute des ions SCN- .et
C2O42- Quel complexe se forme le premier?
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Equilibre de complexation
4. Propriétés acido-basique des complexes
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Equilibre de complexation
4. Propriétés acido-basique des complexes
Certains centres métalliques sont des acides (de Brönsted)
Certains ligands sont des bases (de Brönsted)
Ligand et base
Le pH peut permettre de contrôler la complexation.
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1. Présentation d’un complexe
1.1. Centre et ligands
1.2. Notion de nomenclature
1.3.Indice de coordination
2. Equilibre de complexation
2.1. Equation bilan de l’échange d’un ligand, couple
donneur/accepteur
2.2. Equation bilan de formation globale d’un complexe
2.3. Domaine de prédominance
3. Complexations compétitives
3.1. Cas d’un centre et d’un ligand
3.2. Compétition entre deux centres
3.3. Compétition entre deux ligands
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