La chimie en solution

Définition

Un composé de coordination résulte de l'association d'un cation métallique et d'anions (ou molécules) en nombre supérieur à celui fixé par la valence normale du cation.

Exemples :        

$$\begin{align}& Ag_{aq}^{+}+2N{{H}_{3}}\,\,\,\rightleftarrows \,\,\,{{[{{H}_{3}}N\to Ag\leftarrow N{{H}_{3}}]}^{+}} \\& Ag_{aq}^{+}+2C{{N}^{-}}\,\,\,\rightleftarrows \,\,\,{{[N\equiv C\to Ag\leftarrow C\equiv N]}^{-}} \\& Cu_{aq}^{2+}+4N{{H}_{3}}\,\,\,\rightleftarrows \,\,\left[ \begin{matrix}N{{H}_{3}} \\\downarrow \\{{H}_{3}}N\to Cu\leftarrow N{{H}_{3}} \\\uparrow \\N{{H}_{3}} \\\end{matrix} \right]\,\,\,\,\,\,\,\,\,bleu\,\,fonc\acute{e} \\\end{align}$$

  • le cation est l'atome central,

  • les molécules ou ions sont les coordinats (ou ligands),

  • le nombre de liaisons formées par l'atome central est le nombre de coordination,

  • l'ion complexe est en général coloré (cas des cations de transition 3d ).

En solution aqueuse, la plupart des ions existent sous forme de complexes:

  • $C{{o}^{2+}}\,\,\,\rightleftarrows \,\,\,Co({{H}_{2}}O)_{6}^{2+}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,rose$

  • $A{{l}^{3+}}\,\,\,\rightleftarrows \,\,\,Al({{H}_{2}}O)_{6}^{3+}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,;\,\,\,\,\,\,\,Al(OH)_{4}^{-}\,\,\,\,(ou\,\,\,AlO_{2}^{-}\,\,)\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,dans\,\,\,{{[Al{{(OH)}_{4}}{{({{H}_{2}}O)}_{2}}]}^{-}}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,incolores$

Les complexes se forment facilement pour les éléments 3d (surtout de $^{24}Cr\text{ }\grave{a}\text{ }{{\text{ }}^{30}}Zn$ ) et existent aussi pour les éléments post-transition comme Al, Ga, In - Sn, Pb - Bi..

Les études fondamentales sur la chimie de coordination sont dues à A. WERNER et S.M. JORGENSEN .

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