COMPLEXES, chimie

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Différents cas de coordination

Complexes mononucléaires

Il s'agit des complexes contenant un seul ion métallique central (p = 1 dans la notation MpHqArBs). Si ces complexes comportent un seul coordinat (r ou s = 0), on obtient des complexes simples binaires du type Co(NH3)63 +, AlCl-4, Fe(CN)63-, Cr(CO)6... Dans ces cas, les méthodes classiques de détermination des constantes de stabilité ionique (par exemple : méthode de Bjerrum) s'appliquent aisément.

Chélates

Dans tous les cas, le terme complexe est remplacé par le terme chélate (du grec Khêlê, pince) lorsqu'un coordinat multidenté peut se fixer au métal par deux ou plusieurs « dents » en formant une structure cyclique dont le schéma de la figure explicite seulement quelques possibilités. De tels coordinats sont des agents chélatants. A. Werner (1901), puis H. Ley (1904) avaient déjà mentionné l'existence de certains « complexes internes » du platine et du cuivre et reconnu leur structure cyclique. C'est en 1920 que G. T. Morgan et D. H. K. Drew introduisent la terminologie plus précise et plus imagée que nous avons indiquée. Les chélates se distinguent essentiellement des autres catégories de complexes par leur grande stabilité (ionique) due à l'existence d'un (ou de plusieurs) cycle(s) dans leur structure.

Chélation

Chélation

Diaporama

Quelques cycles de chélation, M représente un ion métallique et d1, d2, d3, d4 les atomes donneurs d'électrons. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

Afficher

L'effet chélate

L'exaltation de la stabilité d'une espèce complexe par formation d'un ou de plusieurs cycles de chélation porte le nom d'« effet chélate » (G. Schwarzenbach, 1952). Ainsi le cation complexe [Ni(NH3)2 (H2O)4]2+ (lg β ≃ 4,9) est nettement moins stable que le cation chélate [Ni en (H2O)4]2+ (lg β ≃ 7,3) dans lequel les deux coordinats monodentés NH3 ont été remplacés par un coordinat bidenté en = éthylènediamine : NH2−CH2−CH2−NH2. Il y a eu, ici, création d'un cycle à cinq maillons sur le cation Ni2+. Cet effet chélate résulte essentiellement d'un effet entropique facile à expliquer qualitativement. La formation du cation complexe provoque la disparition de deux espèces indépendantes alors que celle du cation chélate ne provoque la disparition que d'une seule es [...]


1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 7 pages



Médias de l’article

Système Ni (II)-alpha-alanine-valine

Système Ni (II)-alpha-alanine-valine
Crédits : Encyclopædia Universalis France

graphique

Chélation

Chélation
Crédits : Encyclopædia Universalis France

diaporama

Complexes polynucléaires

Complexes polynucléaires
Crédits : Encyclopædia Universalis France

diaporama

Coordinats macrocycliques

Coordinats macrocycliques
Crédits : Encyclopædia Universalis France

diaporama

Afficher les 5 médias de l'article





Écrit par :

Classification


Autres références

«  COMPLEXES, chimie  » est également traité dans :

ACIDES & BASES

  • Écrit par 
  • Yves GAUTIER, 
  • Pierre SOUCHAY
  •  • 12 609 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre « Pas d'échange de particules avec le soluté »  : […] Considérons les complexes d'un ion métallique M 2+ accepteur, avec un donneur X — (ions Cl — , SCN — , par exemple). Un solvant tel que l'eau n'échange pas de particules avec les participants de ces équilibres, et il semblerait ainsi que sa nature ne puisse jouer qu'un rôle secondaire sur leur prévision, ou sur la stabilité des composés formés. En réalité, un ion tel que M 2+ , grâce à son champ […] Lire la suite

ANALYTIQUE CHIMIE

  • Écrit par 
  • Alain BERTHOD, 
  • Jérôme RANDON
  •  • 8 878 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Domaines de l'ultraviolet et du visible »  : […] Les molécules possédant des liaisons doubles ou triples, les atomes possédant des paires d'électrons libres, ainsi que beaucoup de métaux de transition absorbent dans les domaines de l'ultraviolet et du visible du spectre électromagnétique. Si cette absorption est importante dans le domaine visible, l'échantillon apparaîtra coloré. Les chimistes analystes ont découvert de nombreuses réactions donn […] Lire la suite

ARGENT, métal

  • Écrit par 
  • Robert COLLONGUES
  •  • 5 186 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre « Composés de l'argent bivalent »  : […] Deux composés binaires de l'argent bivalent seulement sont connus avec certitude : le fluorure et l'oxyde. Le fluorure AgF 2 fut le premier sel d'argent bivalent isolé par action du fluor sur l'argent aux environs de 300  0 C. C'est un véritable composé de l'argent II. Il est antiferromagnétique. C'est un très puissant agent d'oxydation et de fluoration. L' oxyde AgO est obtenu par oxydation pers […] Lire la suite

BORE

  • Écrit par 
  • Jean CUEILLERON
  •  • 5 378 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre « Acides boriques »  : […] Par hydratation, l'anhydride borique donne successivement l'acide métaborique HBO 2 (monohydrate de B 2 O 3 ), puis l'acide orthoborique H 3 BO 3 (trihydrate de B 2 O 3 ), mais ne semble pas donner l'acide pyroborique H 2 B 4 O 7 dont l'existence prête à discussion. L'acide métaborique (ou monoborique) HBO 2 existe sous trois formes cristallines ; la variété courante, orthorhombique, est cons […] Lire la suite

CATALYSE

  • Écrit par 
  • Henri Jean-Marie DOU, 
  • Jean-Eugène GERMAIN
  •  • 8 404 mots
  •  • 8 médias

Dans le chapitre « Catalyseurs complexes »  : […] On a découvert une classe importante de catalyseurs beaucoup plus sélectifs, appartenant à la famille des complexes solubles de certains métaux, notamment des métaux de transition , qui constituent à certains égards un premier pas vers les enzymes. Ces complexes sont constitués par un atome métallique central entouré d'un certain nombre (2, 3, 4, 5, 6) de molécules ou d'ions qui lui sont attaché […] Lire la suite

CATALYSEURS MÉTALLOCÈNES

  • Écrit par 
  • Roger SPITZ
  •  • 2 049 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Les métallocènes  »  : […] L'une des approches les plus productives à l'échelle du laboratoire pour contrôler l'enchaînement des unités de monomères est l'utilisation de composés organométalliques, plus précisément le développement de la catalyse par des complexes de coordination, c'est-à-dire des composés capables de s'associer avec les monomères pour les activer. Au cours des années 1990, cette méthode est passée du labor […] Lire la suite

CHIMIE - La chimie aujourd'hui

  • Écrit par 
  • Pierre LASZLO
  •  • 10 832 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Chimie de coordination »  : […] La chimie de coordination étudie les complexes, où un atome de métal s'entoure de molécules neutres ou d'ions, désignés sous le nom de coordinats (ou ligandes ou ligands), qui sont des bases de Lewis, porteuses d'au moins une paire d'électrons. Les ions métalliques ont des orbitales vacantes, ce sont des acides de Lewis. L'atome métallique et les coordinats qui l'entourent constituent la sphère d […] Lire la suite

CINÉTIQUE CHIMIQUE

  • Écrit par 
  • Lucien SAJUS
  •  • 9 661 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre « Mécanisme de la réaction »  : […] Pour chaque étape élémentaire de ces schémas complexes, ou pour une réaction élémentaire, même si elle ne représente qu'un changement de liaison minime, il est important d'analyser comment se réalise la commutation des liaisons, c'est-à-dire d'essayer de connaître la disposition des molécules impliquées à tout moment entre l'état initial et l'état final. Faute de pouvoir l'étudier expérimentaleme […] Lire la suite

COBALT

  • Écrit par 
  • Jean AMIEL
  •  • 2 982 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Degré d'oxydation + 3 »  : […] L' oxyde Co 2 O 3 est obtenu à l'état hydraté par action d'oxydants énergiques sur l'hydroxyde de cobalt (II) ; il est alors noir ou brun foncé. Il joue le rôle d'oxyde acide dans les cobaltites tels que FeCo 2 O 4 ou ZnCo 2 O 4 et le rôle d'oxyde basique dans les sels de cobalt (III) tels que CoCl 3 , vert sombre, Co 2 (SO 4 ) 3 , 18 H 2 O, vert-bleu et fournissant des aluns de couleur bleue, […] Lire la suite

COLORANTS

  • Écrit par 
  • Daniel FUES
  •  • 6 753 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Les colorants naturels »  : […] Jusque vers la fin du xix e  siècle, les couleurs ne pouvaient être obtenues qu'à partir d'éléments naturels. Les premiers colorants connus sont ceux utilisés à Lascaux (France) ou à Altamira (Espagne), datant du Magdalénien. Ces colorants étaient des pigments minéraux : oxydes de fer pour les jaunes, les ocres et les rouges, oxydes de manganèse pour les bruns. Dès 1500 avant notre ère, les Égypti […] Lire la suite

COORDINATION (chimie) - Chimie de coordination

  • Écrit par 
  • René POILBLANC
  •  • 4 033 mots
  •  • 12 médias

Les cations n'existent pratiquement jamais seuls ; dans tous leurs composés, ils sont environnés d' anions ou de molécules neutres. On appelle ligands (ou coordinats) les groupements assurant l'entourage immédiat d'un cation. La discipline qui traite des propriétés de ces associations entre cations et ligands est la chimie de coordination. Aucune démarcation très nette n'existe entre la chimie de […] Lire la suite

COORDINATION (chimie) - Composés de coordination

  • Écrit par 
  • Jean AMIEL, 
  • Jean-Pierre SCHARFF
  •  • 5 019 mots
  •  • 4 médias

Un composé de coordination est une entité chimique constituée d'un atome central et d'un ou plusieurs coordinats, ou ligands, éventuellement en nombre supérieur à celui qui résulterait de la valence ou du degré d'oxydation usuel de l'atome central. Un certain nombre de ces composés avaient été décrits dès le milieu du xviii e siècle ; dans la seconde moitié du xix e siècle, divers chimistes, e […] Lire la suite

CRAM DONALD JAMES (1919-2001)

  • Écrit par 
  • Georges BRAM
  •  • 488 mots

Chimiste américain né à Chester (Vermont) le 22 avril 1919 et mort à Palm Desert (Californie) le 17 juin 2001. Après des études de chimie à l'université du Nebraska, Donald James Cram travaille pendant la Seconde Guerre mondiale sur le programme Penicilline. En 1947, il obtient un doctorat de chimie à l'université Harvard (Cambridge, Massachusetts). La même année, il est nommé professeur adjoint à […] Lire la suite

DYNAMIQUE MOLÉCULAIRE

  • Écrit par 
  • Jean RIESS
  •  • 5 165 mots
  •  • 17 médias

Dans le chapitre « Complexes octaédriques »  : […] De très nombreux composés métalliques sont connus dans lesquels l'élément central porte six substituants disposés aux six sommets d'un octaèdre régulier. Cette disposition géométrique est plus rigide que les précédentes, et l'échange des substituants entre les sommets de l'octaèdre se fait le plus souvent par dissociation d'un de ces substituants suivie de recombinaison après passage par une str […] Lire la suite

IONS ÉCHANGEURS D'

  • Écrit par 
  • Robert ROSSET
  •  • 6 125 mots
  •  • 13 médias

Dans le chapitre « Réactions chimiques et partage entre résine et solution »  : […] Il est possible de modifier sensiblement l'affinité d'une résine pour une espèce donnée d'ion au moyen de réactions chimiques, principalement de réactions de formation de complexes. Les résines simples ionisées sont en effet peu sélectives, les différences d'affinités provenant essentiellement de différences entre les dimensions des ions échangés, et il est indispensable pour de nombreuses applic […] Lire la suite

MAGNÉTOCHIMIE

  • Écrit par 
  • Jean HOARAU
  •  • 5 364 mots
  •  • 8 médias

Dans le chapitre « Complexes de coordination »  : […] L'étude des complexes des métaux de transition offre une des plus intéressantes applications du magnétisme à l'étude des structures. Ces complexes peuvent être considérés comme formés par la fixation sur un atome ou un ion métallique central de molécules ou d'ions auxquels on donne le nom de ligands ou plus rarement de coordinats . Lorsque le couplage entre les ligands et cet ion central est su […] Lire la suite

MANGANÈSE

  • Écrit par 
  • Bernard DUBOIS, 
  • Jacques FAUCHERRE, 
  • Gil MICHARD, 
  • Clotilde POLICAR, 
  • Jean-Louis VIGNES
  •  • 6 467 mots
  •  • 8 médias

Dans le chapitre «  Le manganèse dans les systèmes biologiques »  : […] Pour un grand nombre d'organismes, le manganèse est un nutriment essentiel. Chez l'homme, il est présent en faible quantité par comparaison au fer ou au zinc (de 12 à 20 mg chez un homme de 70 kg, à comparer aux 4 g de fer et aux 3 g de zinc) mais il intervient dans des processus métaboliques très variés, qui ne sont pas tous encore clairement identifiés. On sait qu'il est associé à la formation d […] Lire la suite

MERCURE, élément chimique

  • Écrit par 
  • Guy PÉREZ, 
  • Jean-Louis VIGNES
  •  • 2 308 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Complexes mercuriques »  : […] L'ion mercurique Hg 2+ a une forte tendance à former principalement des complexes à coordinence 2 et 4 (hybridation sp et sp 3 ). Les coordinences 5 et 8 sont plus rares. Les complexes les plus stables sont ceux formés avec les halogénures, le carbone, l'azote, le phosphore et le soufre. Avec les halogènes, on peut citer (HgX) + , HgX 2 , (HgX 3 ) — , et (HgX 4 ) 2— . Avec le cyanure et le thiocy […] Lire la suite

MÉTAUX - Métaux de transition

  • Écrit par 
  • André CASALOT
  •  • 2 160 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Propriétés chimiques »  : […] La chimie des éléments de transition s'avère très riche puisqu'elle englobe la chimie de coordination et la chimie du solide. Très fortement électropositifs, les éléments de transition sont des réducteurs puissants qui réagissent facilement avec la plupart des agents chimiques. Leur oxydation mène à plusieurs stades de stabilité variable, ce qui provoque parfois leur dismutation : L'oxyde supéri […] Lire la suite

Voir aussi

Pour citer l’article

René-Antoine PARIS, Jean-Pierre SCHARFF, « COMPLEXES, chimie », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 24 mars 2020. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/complexes-chimie/