Une synthèse inorganique : la synthèse des complexes

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

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

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.

Définition

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

Importance des complexes

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).

Un exemple de synthèse d'un complexe

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

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)

Formation d'un complexe

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

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

La liaison de coordination

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

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

Les ligands

Les ligands monodentates : ils possèdent 1 doublet libre réactif :

Les catégories de ligands

Les ligands bidentates : ils possèdent deux doublets libres réactifs

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.

L'élément central

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.

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.

Stabilité des complexes

Equation de la réaction de formation globale d'un complexe

Deux exemples

Constante de formation d'un complexe

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, ...

Intérêt des réactions de complexation

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