Flashcard: Complexes des métaux de transition — 89 carte

Quels éléments regroupent les éléments du bloc d ?

Les éléments des groupes 3 à 12.

Qu'est-ce qui définit un métal de transition ?

Il forme au moins un ion stable avec des orbitales d incomplètes.

Quelles irrégularités électroniques présentent la 4e période ?

Le chrome [Ar] 3d5 4s1 et le cuivre [Ar] 3d10 4s1.

Quelle est la configuration électronique de Sc3+ ?

[Ar].

Quelle est la configuration électronique de Zn2+ ?

[Ar] 3d10.

Quelle configuration électronique possède Cu2+ ?

[Ar] 3d9.

Pourquoi le cuivre est-il un métal de transition ?

Parce que Cu2+ a des orbitales d incomplètes.

Comment évolue le rayon atomique de gauche à droite d'une période ?

Il diminue globalement lorsque la charge nucléaire effective augmente.

Comment varie le rayon atomique dans le bloc d au cours d'une période ?

Il diminue vers le milieu puis augmente en fin de période.

Qu'est-ce que la contraction lanthanide ?

C'est la diminution des rayons atomiques après les lanthanides due au faible effet écran des électrons 4f.

Comment évolue le rayon atomique le long des lanthanides ?

Il diminue de 224 pm pour le baryum à 172 pm pour le lutécium.

Quelle conséquence a la proximité des rayons atomiques des métaux de transition ?

Elle facilite leur remplacement dans une maille cristalline et la formation d’alliages.

Comment la contraction lanthanide influence-t-elle la densité des éléments de la période 6 ?

Elle contribue à leur forte densité.

Quelle différence de densité existe entre l'iridium et le rhodium à volume égal ?

L'iridium a presque le double de la densité du rhodium.

Quels métaux de transition peuvent adopter plusieurs degrés d'oxydation ?

Tous sauf ceux de la première et dernière colonne du bloc d.

Combien de degrés d'oxydation peut atteindre le ruthénium ?

Jusqu'à huit degrés d'oxydation.

À quoi correspond le degré d'oxydation maximal des colonnes 3 à 7 ?

Au numéro de la colonne.

Pourquoi le degré d'oxydation maximal correspond au numéro de la colonne 3 à 7 ?

Parce que tous les électrons de la dernière période peuvent être retirés.

Quels métaux du bloc d ont la gamme la plus large de degrés d'oxydation dans la première série ?

Le chrome, le manganèse et le fer.

Quels métaux possèdent généralement le plus grand nombre de degrés d'oxydation différents ?

Les métaux du milieu du bloc d.

Comment évolue la stabilité du plus haut degré d'oxydation du groupe 4 au groupe 10 ?

Elle devient généralement plus stable en descendant dans une colonne.

Entre quelles lignes la différence de stabilité du plus haut degré d'oxydation est-elle la plus importante ?

Entre les deux premières lignes.

Que représente l'axe des abscisses dans un diagramme de Frost ?

Le degré d’oxydation.

Que représente l'axe des ordonnées dans un diagramme de Frost ?

La grandeur N E° proportionnelle à l’enthalpie libre standard de formation.

Quelle est la relation thermodynamique entre ΔG°, K et E° ?

ΔG° = −RT log K = −NFE°.

Quelle est la valeur de la constante de Faraday F utilisée dans la relation ΔG° = −NFE° ?

F = 9,64 × 10^4 C·mol−1.

Dans un diagramme de Frost, que signifie le point le plus bas de la courbe ?

Le degré d’oxydation le plus stable.

Que représente la pente de la droite entre deux points dans un diagramme de Frost ?

Le potentiel standard du couple formé par les deux espèces.

Quelles sont les coordonnées de O2 dans un diagramme de Frost en milieu acide ?

(0,0).

Quelles sont les coordonnées de H2O dans un diagramme de Frost en milieu acide ?

(−2,−2,46 V).

Qu'impose la pente la plus positive dans une réaction rédox ?

L'oxydant du couple se réduit.

Que se passe-t-il pour le réducteur du couple à pente la plus faible ?

Il s'oxyde.

Que signifie la position d'une espèce au-dessus de la droite entre deux espèces ?

Elle est instable vis-à-vis de la dismutation.

Qu'indique une espèce située au-dessous de la droite entre deux espèces voisines ?

Elle est instable vis-à-vis de la comproportionation.

Pourquoi une espèce sous la droite entre deux espèces voisines est-elle instable ?

Car leur réaction vers l’espèce intermédiaire est spontanée.

Que forme le fer avec un acide non oxydant ?

Principalement Fe2+ et H2.

Le fer forme-t-il directement Fe3+ avec un acide non oxydant ?

Non, il ne forme pas directement Fe3+.

Quelle est la réaction de dismutation spontanée du Cu+ ?

2 Cu+ → Cu2+ + Cu avec E° = +0,361 V.

Dans quelles applications utilise-t-on TiO2 grâce à l'indice de réfraction du rutile ?

TiO2 est utilisé comme pigment blanc, dans les crèmes solaires et comme opacifiant du papier.

Quelle proportion de lumière visible TiO2 réfléchit-il ?

TiO2 réfléchit 96 % de la lumière visible incidente.

Quelles propriétés chimiques possède TiO2 ?

TiO2 est chimiquement inerte, stable et non toxique.

Quel est le rôle de TiCl4 dans la polymérisation ?

TiCl4 est un précurseur des catalyseurs de Ziegler-Natta.

Pour quels polymères les catalyseurs à base de TiCl4 sont-ils utilisés ?

Ils sont utilisés pour polymériser le polyéthylène et le polypropylène.

Quels métaux de transition sont utilisés sous forme métallique dans les piles à combustible ?

Le platine (Pt) et le palladium (Pd) sont utilisés sous forme métallique.

Dans quelles applications industrielles utilise-t-on les métaux de transition sous forme de sels et alliages ?

Ils sont utilisés dans le reformage pétrochimique et les pots catalytiques.

Qu'est-ce qu'un complexe de coordination ?

Un édifice moléculaire avec un centre métallique entouré de ligands.

Dans le modèle de Lewis, quel rôle joue le métal dans un complexe ?

Le métal est l'acide accepteur de paire d'électrons.

Quel rôle joue le ligand dans le modèle acide-base de Lewis ?

Le ligand est la base donneuse de paire d'électrons.

Que contient la première sphère de coordination ?

Les ligands directement liés au métal.

Que contient la deuxième sphère de coordination ?

Des solvants ou anions orientés par le champ métallique mais non liés directement.

Qu'est-ce que le nombre de coordination ?

Le nombre de liaisons chimiques entre le cation et ses ligands.

Que compte le nombre de solvatation ?

Les molécules des première et deuxième sphères de coordination.

Quelle différence existe-t-il entre un complexe mononucléaire et un cluster ?

Un mononucléaire a un seul centre métallique, un cluster en a plusieurs avec des liaisons métal-métal.

Quelle liaison forme un ligand monodenté avec le métal ?

Une liaison simple.

Combien de liaisons forme un ligand bidenté avec le métal ?

Deux liaisons.

Que fait un ligand polydenté avec le métal ?

Il forme plusieurs liaisons.

Qu'est-ce qu'un ligand pontant ?

Un ligand qui se lie simultanément à deux ions métalliques.

Dans la nomenclature, quel élément est écrit en premier dans la formule ?

L’atome central.

Comment sont classés les ligands dans la formule ?

Négatifs, neutres puis positifs.

Dans le nom, dans quel ordre apparaissent les ligands avant le métal ?

Par ordre alphabétique.

Qu'est-ce que l'hapticité d'un ligand ?

Le nombre d’atomes consécutifs liés au métal par un système π.

Quelle différence principale entre modèle covalent et modèle ionique ?

Le modèle covalent considère métal et ligands neutres, le modèle ionique métal oxydé et ligands ioniques.

Quelle formule relie charge du complexe, degré d’oxydation et charges des ligands ?

Charge complexe = degré d’oxydation métal + somme charges ligands.

Quel est le degré d’oxydation du fer dans [Fe(CN)6]3− ?

Le fer est au degré d’oxydation +3.

Combien d’électrons donne le modèle covalent dans [Fe(CN)6]4− ?

Le modèle covalent donne 18 électrons.

Combien d’électrons donne le modèle ionique dans [Fe(CN)6]4− ?

Le modèle ionique donne 18 électrons.

Combien d’électrons donnent les ligands L, X et LX au métal dans le modèle covalent ?

L donne 2, X donne 1, LX donne 3 électrons.

Quels ligands ioniques donnent six électrons par leurs orbitales π ?

Le benzène et l’ion cyclopentadiényle.

Quelles sont les coordinences courantes des complexes ?

Les coordinences courantes sont 4 et 6.

Quelle géométrie tétraédrique est fréquente pour d5 et d10 ?

La coordinence 4 tétraédrique est fréquente pour d5 et d10.

Quelle géométrie carrée est favorisée par d8 ?

La coordinence 4 carrée est favorisée par d8.

Quelles formes adopte la coordinence 5 ?

La coordinence 5 adopte une bipyramide trigonale ou une pyramide à base carrée.

Quelle est la géométrie générale de la coordinence 6 ?

La coordinence 6 est généralement octaédrique.

Quels ions favorisent les coordinences supérieures à 6 ?

Les ions de grand rayon, notamment lanthanides et actinides, favorisent les coordinences supérieures à 6.

Quelle différence y a-t-il entre isomérie structurale et stéréoisomérie ?

L’isomérie structurale modifie l’enchaînement ou liaison, la stéréoisomérie modifie l’organisation spatiale.

Qu'est-ce qu'un complexe chiral ?

Un complexe chiral n’est pas superposable à son image dans un miroir.

Qu'est-ce qu'une constante successive Ki en complexation ?

C'est une constante décrivant une étape de formation d'un complexe par substitution progressive d'un ligand.

Quelles sont les valeurs de log K1 à log K4 pour Cu2+ complexé par NH3 ?

Elles sont respectivement 3,99, 3,34, 2,73 et 1,97.

Que décrit la constante globale βn en complexation ?

Elle décrit la formation directe d'un complexe avec n ligands.

Quelle relation lie βn aux constantes successives Ki ?

βn est généralement égale au produit des Ki.

Que signifie une grande valeur de βn pour un complexe ?

Elle indique une forte stabilité thermodynamique du complexe.

Qu'est-ce que l'effet chélate en chimie des complexes ?

C'est la stabilisation thermodynamique due à un ligand polydenté.

Pourquoi un ligand polydenté stabilise-t-il un complexe ?

Parce que sa fixation libère plus de molécules de solvant et augmente l'entropie.

Quelle est la stabilité relative de [Ni(H2O)4(en)]2+ par rapport à [Ni(H2O)4(NH3)2]2+ ?

Le complexe avec en est environ 400 fois plus stable.

Quelle est la différence entre un recouvrement σ et un recouvrement π ?

Le recouvrement σ se fait sur l’axe métal-ligand, le recouvrement π de part et d’autre.

Qu'est-ce qu'un ligand π-donneur ?

Un ligand π-donneur fournit des électrons dans des orbitales π occupées au métal.

Qu'est-ce que la rétrodonation en chimie des complexes ?

C'est le transfert d’électrons du métal vers les orbitales π* vacantes du ligand.

Comment le ligand CO interagit-il avec le métal dans un complexe ?

Il donne une paire d’électrons par recouvrement σ et reçoit des électrons dans ses orbitales π* par recouvrement π.

Quel effet a la rétrodonation vers l’orbitale σ* du dihydrogène ?

Elle augmente la densité électronique antibondante et affaiblit la liaison H–H.