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Chimie 2D en TSTL SPCL

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Chapitre IX de Chimie 2DUne synthèse inorganique :la synthèse des complexes

Terminale STL - SPCL 2019 / 2020Prof. : Vo-Ba DARMA

Définition

Un complexe est un édifice polyatomique constitué d'un élément central entouré de ligands (molécules ou anions possédant au moins un doublet libre).Une description du complexe sera détaillée un peu plus tard dans ce cours.

Importance des complexes

La formation des complexes est fréquemment utilisée en laboratoire, en analyse mais aussi dans les traitements de purification des eaux, ou en métallurgie.

Un exemple de synthèse d'un complexe

La réaction entre les ions fer (III) et les ions thiocyanate conduit à la formation d'un complexe rouge - sang : l'ion complexe thiocyanatofer(III).

Formation d'un complexe

Rappel : un complexe est l'association entre un élément central M (atome ou cation) et des ligands L (molécules ou anions possèdant au moins un doublet libre)

L'ion complexe hexaamminenickel(II) est formé d'un ion nickel (II) central et de six molécules d'ammoniaque.

La liaison de coordination

On appelle liaison de coordination la liaison résultant entre un donneur de doublets électroniques (LIGAND) et un accepteur de doublets électroniques (ELEMENT CENTRAL).

Le liqand "aqua" (H2O) se lie à l'ion Fe(III) grâce au doublet libre porté par l'atome d'oxygène.

Les ligands

Selon le nombre de doublets libres réactifs, les ligands se classent dans différentes catégories (monodentate, bidentate, ...)

Les ligands sont des donneurs de doublets électroniques. Il peut s'agir de molécules (selon les cas) ou d'anions.

Les catégories de ligands

Les ligands monodentates : ils possèdent 1 doublet libre réactif :

Les ligands bidentates : ils possèdent deux doublets libres réactifs

L'élément central

L'élément central est soit un cation (ion monoatomique chargé positivement) soit un atome qui possède une lacune électronique. Cette lacune lui permet de recevoir un doublet électronique du ligand.

Stabilité des complexes

La stabilité des complexes s'explique à partir d'une grandeur déjà présentée dans les chapitres d'avant : la constante d'équilibre de la réaction de formation du complexe.

Comme l'expression de la constante d'équilibre dépend de l'équation, nous allons dans un premier temps apprendre à écrire les équations de formation des complexes.

Equation de la réaction de formation globale d'un complexe

Deux exemples

Constante de formation d'un complexe

Intérêt des réactions de complexation

Dosage complexométrique pour déterminer la dureté de l'eau (CF TP Dureté d'une eau)Dosage spectrophotométrique (CF TP dosage de l'élément fer dans un vin)Purification des eaux (élimination des ions calcium et magnésium par ajout d'un agent complexant)Complexes en biologie (hémoglobine, chlorophylle, ...

Merci beaucoup de votre attention !Prochain chapitre :Séparation par précipitation sélective