MAGNÉTOCHIMIE

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Bromure d'éthyle : spectre R.M.N.

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Déplacements chimiques des protons appartenant à différents groupes fonctionnels

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Porphyrindine

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Ions : exemples de représentation schématique

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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 suffisamment faible, ce dernier conserve son moment magnétique, formé par la combinaison d'un moment orbital et d'un moment de spin. C'est effectivement ce qui se passe pour les électrons 4f des ions des lanthanides. Mais souvent le moment orbital n'apparaît pas parce qu'il n'est pas libre de s'orienter dans le champ appliqué par suite d'un couplage important avec les ligands. Les complexes correspondants, corrigés de leur diamagnétisme, se présentent alors comme des composés paramagnétiques de moment effectif :

n est le nombre d'électrons non appariés.

Il existe, bien entendu, des cas intermédiaires pour lesquels la disparition du moment orbital est incomplète.

Linus Pauling a proposé une théorie simple fondée sur la méthode des liaisons de valence et montrant la relation qui existe entre les propriétés magnétiques de ces complexes et leur structure géométrique.

Soit l'exemple des complexes tétracoordinés du nickel : les ions complexes [Ni(NH3)4]2+ et [Ni(CN)4]2- peuvent être considérés tous les deux comme formés d'un ion nickel central Ni2+ sur lequel sont venus se fixer les ligands : quatre molécules d'ammoniac NH3 dans le premier, quatre ions cyanures CN- dans le second.

La configuration électronique de l'ion Ni2+ est 1s2 ; 2s2, 2p6 ; 3s2, 3p6, 3d8, dans l'état fondamental. En ce qui concerne les électrons externes, elle est représentée de façon plus précise sur la figure a, qui montre de manière suggestive que trois des orbitales 3d sont occupées par deux électrons à spins antiparallèles et les deux autres par un électron chacune. Par suite du couplage de Hund, les spins de ces deux derniers électrons sont parallè [...]

Ions : exemples de représentation schématique

Ions : exemples de représentation schématique

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Représentation schématique des ions Ni2+, Ni(NH3)$ATT$2+4 et Ni(CN)$ATT$2+4 

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Écrit par :

  • : professeur à l'université de Bordeaux-I, responsable de l'équipe de recherche de physicochimie théorique associée au C.N.R.S., laboratoire de chimie-physique de l'université de Bordeaux-I

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«  MAGNÉTOCHIMIE  » est également traité dans :

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Pour citer l’article

Jean HOARAU, « MAGNÉTOCHIMIE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 17 octobre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/magnetochimie/