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CHIMIE GENERALE

CHIMIE GENERALE. Patrick Sharrock Département de chimie IUT Castres. Cours n°4&5. PROGRAMME Solubilité et formation de solutions. Réactions de précipitation, produits de solubilité Formation de complexes, constantes d’équilibre Adsorption, isothermes de Langmuir. formation de complexes.

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Presentation Transcript

  1. CHIMIE GENERALE Patrick Sharrock Département de chimie IUT Castres

  2. Cours n°4&5 PROGRAMME Solubilité et formation de solutions. Réactions de précipitation, produits de solubilité Formation de complexes, constantes d’équilibre Adsorption, isothermes de Langmuir

  3. formation de complexes. PRINCIPE Les cations métalliques en solutions sont hydratés Ces ions positifs attirent les électrons Et les molécules chargées négativement dénommées « ligands » M+ + L [ML]+ Cation + ligand donne complexe

  4. formation de complexes. Les cations s’entourent d’une sphère de coordination

  5. formation de complexes. Complexes a géométrie variée…

  6. formation de complexes. Les complexes peuvent être labiles ou inertes et former des isomères

  7. formation de complexes. Les premiers complexes isolés par Werner avant 1913 Formule couleur structure CoCl36NH3 jaune [Co(NH3)6]Cl3 CoCl36NH3 violet [Co(NH3)5Cl]Cl2 CoCl34NH3 vert trans-[Co(NH3)4Cl2]Cl CoCl34NH3 pourpre cis-[Co(NH3)4Cl2]Cl

  8. formation de complexes. La constante d’association décrit la formation de complexe

  9. formation de complexes. La formation d’un complexe résulte souvent de la substitution d’une molécule d’eau de coordination

  10. formation de complexes. Les molécules présentant des doublets d’électrons donneurs sont des ligands pour des cations métalliques accepteurs

  11. formation de complexes. le transfert d'un proton dans une réaction acide/base la substitution d'un ligand "aqua" lors de la réaction de formation de complexe.

  12. formation de complexes. Structure des ligands Selon leur structure, les ligands sont plus ou moins forts

  13. formation de complexes. Constantes de formation de divers complexes

  14. formation de complexes. les ligands bidentates forment des chélates

  15. formation de complexes. Les ligands peuvent être mono, bi ou polydentates

  16. formation de complexes. L’EDTA est un ligand a fort pouvoir complexant utilisé en analyse

  17. formation de complexes. Les réactions de NH3 avec l’ion Ag+

  18. formation de complexes. La réaction globale de NH3 avec l’ion Ag+ La constante de formation globale est le produit des constantes de formation successives

  19. formation de complexes. Les constantes de formation permettent de calculer la concentration des espèces

  20. formation de complexes. Graphe de la distribution des espèces en fonction de la concentration de ligand

  21. formation de complexes. L’ajout de NH4OH a une solution de sulfate de cuivre - fait précipiter de l’hydroxyde de cuivre - puis forme un complexe bleu soluble

  22. formation de complexes.

  23. formation de complexes. Multiples équilibres en solution,avec réaction prépondérante

  24. formation de complexes. Formation d’un complexe cuivrique Les liaisons de coordination sont du genre acide-base ou donneur-accepteur (d’électrons)

  25. formation de complexes. Formation de complexes successifs: la fraction d’un complexe est donné par:

  26. formation de complexes. Constantes de formation successives

  27. formation de complexes. Complexes successifs de l’éthylenediammine K1 K2 K3 bn = K1* K2 * …. * Kn

  28. formation de complexes. Complexes colorés du fer3+ 1 = FeCl3 dans H2O 1 2 3 4 5 6 7 2 = 1+ KSCN 3 = 2+ HCl 4 = 1+ acide citrique 5 = 4+ HCl 6 = 1+ KSCN+acide citrique 7 = 6+ HCl

  29. formation de complexes. Complexes colorés du fer incolore Fe3+(aq) + SCN-(aq) Fe(SCN)2+(aq) Kf = 890 Fe(SCN)2+(aq) + SCN-(aq) Fe(SCN)2+(aq) Kf = 2.6 rouge Fe3+(aq) + Cit3-(aq) Fe(Cit)(aq) Kf = 6.3 x 1011 jaune

  30. formation de complexes. L’hémoglobine est un complexe du fer qui fixe l’oxygne

  31. formation de complexes. La synthèse et l’étude des complexes trouve de nombreuses applications… En catalyse, et chimie analytique

  32. formation de complexes. Détection de point équivalent: dosage des chlorures Cl- + Ag+AgCl K=(1/Kps)=109.7 Le dosage des chlorures par le nitrate d’argent en présence de K2CrO4 précipite AgCl en premier, puis Ag2CrO4 au point équivalent Ag2CrO4 K’= 106 Le chlorure d’argent est blanc, mais le chromate est rouge!

  33. formation de complexes. Détection de point équivalent: dosage du calcium La murexide est un indicateur coloré de couleur violette Et un complexant faible du calcium (complexe rouge) Ca2+ + murexide (Camurexide) murexide rouge Ca2+ + EDTA4- CaEDTA2- murexide violette L’EDTA forme un complxe fort qui déplace la murexide Point de virage: de rouge à violet

  34. formation de complexes. La spéciation = distribution des espèces en fonction du pH

  35. formation de complexes. Les métaux sont en compétition avec les protons pour les ligands organiques ou minéraux.

  36. La spéciation du plomb

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