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Ligands mono,di,tri,hexa ... dentates

  1. elfiarwen

    Date d'inscription
    février 2010
    Messages
    106

    Ligands mono,di,tri,hexa ... dentates

    Bonjour,

    Dans mon cours de chimie il y a cette dénomination en parlant des ligands et notre prof nous a donné des exemples (comme NH3 est monodentate dans {Cu(NH3)4}2+ là je comprends c'est après que ça se corse ... ) mais je n'arrive pas à comprendre comment "compter" le nombre de "dentates"

    Exemple : dans NH2-CH2-CH2-H2N où le ligand (il y en a 2 ou un seul ?) est bidentate apparemment mais j'ai déjà un soucis car pour moi soit les N sont - à cause d'un doublet non liant resté sur N, soit les C sont pentavalents ... et là aussi ça coince...

    :s Si vous pouviez m'aider à le comprendre voire me donner quelques exemples expliqués si ce n'est pas trop demandé. Merci d'avance bonne soirée.

    -----

     


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  2. FC05

    Date d'inscription
    janvier 2005
    Messages
    3 690

    Re : Ligands mono,di,tri,hexa ... dentates

    Pour pouvoir se lier il faut un doublet libre.

    Qui a des doublets libres dans ta formule ?
    "La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick
     

  3. Xaviser

    Date d'inscription
    mars 2007
    Localisation
    78
    Âge
    28
    Messages
    69

    Re : Ligands mono,di,tri,hexa ... dentates

    Bonsoir,

    Un ligand est une molécule ou un atome qui possède un doublet non liant d'électrons (une paire d'électrons non liante), il s'agit donc d'une base de Lewis. Ce doublet non liant peut alors être partagé à un autre atome (comme un métal par exemple) pour former une liaison dative (ou de coordination), sans qu'aucun électron ne soit apporté par l'atome "accepteur" pour former cette liaison dative, l'accepteur de liaison est donc nécessairement un acide de Lewis.

    On dit qu'un ligand est monodente (ou monodentate) s'il possède un seul doublet non liant pouvant former une liaison dative, il est bidente s'il possède deux doublets non liants pouvant former chacun une liaison dative, donc au total ce ligand peut donner deux liaisons datives, il est tridente s'il possède trois doublets non liants pouvant former chacun une liaison dative, donc un ligand tridente peut au total donner trois liaisons datives, (...) et ainsi de suite.

    Un ligand ambidente est un ligand contenant au moins deux atomes différents porteurs d'un doublet libre d'électrons. Chacun de ces atomes peut former une liaison dative avec un acide de Lewis, mais les deux atomes ne se lient pas en même temps par liaison dative à un acide de Lewis, c'est soit l'un soit l'autre. exemple : l'ion cyanure CN-
    Dernière modification par Xaviser ; 21/03/2011 à 18h41. Motif: Précision
     

  4. elfiarwen

    Date d'inscription
    février 2010
    Messages
    106

    Re : Ligands mono,di,tri,hexa ... dentates

    Justement notre prof ne nous a donné que cette représentation sans aucun doublet à côté ^^" et j'ai oublié d'en écrire le nom : éthylène diamine. Ce qui pour moi confirme que les 2 NH2 créent des doubles liaisons avec les C mais il y a donc un soucis il y a trop de H sur les C non ?

    Ou autre exemple que je comprends encore moins

    H2N-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-NH2 on nous dit que le ligand est tridentate (quel groupement est le ligand et s'il y en a plusieurs le(s)quel(s) est tridentate ?)

    Merci pour la définition, ça m'éclaire déjà mieux et je n'avais jamais entendu parlé de ligand ambidente ça m'aidera pour la suite je pense

    Merci pour vos réponses.
     

  5. Xaviser

    Date d'inscription
    mars 2007
    Localisation
    78
    Âge
    28
    Messages
    69

    Re : Ligands mono,di,tri,hexa ... dentates

    En fait, si ton prof n'a pas mis les doublets non liants c'est qu'il est supposé acquis qu'un atome d'azote neutre est trivalent et possède un doublet non liant ! Même si je suis d'accord pour dire que dans ce cas là c'est anti-pédagogique puisque tout se joue au niveau de ces fameux doublets libres !

    Et en fait, je crois que ma définition n'a pas abouti au résultat voulu puisqu'elle n'a pas l'air de t'avoir éclairci... !

    Je vais donc reprendre deux points de cette définition :

    Les ligands sont des bases de Lewis, donc des molécules ou des atomes qui possèdent au moins un doublet non liant. Les ligands peuvent former des liaisons datives (=de coordination) avec des acides de Lewis. Un acide de Lewis est un atome ou une molécule qui contient au moins un atome possédant une ou plusieurs cases quantiques vides (aussi appelées lacunes électroniques) dans sa couche de valence.

    Donc ici, si l'on prend le cas de l'éthylène diamine, qui possède deux atomes de carbone, deux atomes d'azote et huit atomes d'hydrogène, on te dit qu'il s'agit d'un ligand, donc une molécule qui possède au moins un atome porteur d'un doublet libre, ce qui est effectivement le cas puisque l'éthylène diamine possède deux atomes d'azote chacun portant un doublet non liant ; l'éthylène diamine est donc bien une base de Lewis et un ligand.

    Maintenant, chacun des atomes d'azote porteur d'un doublet libre peut partager ce doublet libre avec un acide de Lewis, qui ne fait pas partie du ligand et qui est le plus souvent un métal (le Fer II ou le Fer III ; le Manganèse, le cobalt, l'iridium...) !

    Maintenant, lorsque l'on parle de ligand bidente, comme dans le cas de l'éthylène diamine, c'est que les deux azotes vont simultanément former des liaisons datives avec un atome acide de Lewis, donc les deux sites participent à la coordination !! Identiquement dans ton deuxième cas, le N-(2-aminoethyl)ethane-1,2-diamine, (du moins si je n'ai pas trop perdu la main en nomenclature...), qui possède trois atomes d'azote donc trois doublets non liants, va se lier en même temps par liaison de coordination à un acide de Lewis, donc les trois sites sont utiles simultanément !

    Prenons l'exemple simple de l'argent (Z=47) :
    Configuration électronique de l'argent Ag solide : [Kr]4d10 5s1

    La forme ionique stable de l'argent est Ag+, donc tu enlèves un électron du sous niveau d'énergie de plus haute énergie de l'atome d'argent neutre, ce qui nous donne une configuration électronique pour Ag+ qui est : [Kr]4d10 5s0
    Qu'est-ce que tu vois apparaître ? La case quantique de valence 5s ne contient aucun électron, cette case quantique de valence est donc vide, alors Ag+ est un acide de Lewis !

    Bien, maintenant, on peut choisir comme ligand fort classique la molécule d'ammoniac NH3, qui possède un doublet libre sur l'atome d'azote, l'ammoniac est donc bien une base de Lewis et un ligand.

    L'ion argent Ag+ possède une case quantique vide dans sa couche de valence, il peut donc accepter un électron, il serait alors neutre, ou deux électrons, alors le complexe serait chargé.

    Une coordination très classique entre Ag+ et NH3 est la réaction :

    Ag+ + NH3 = [Ag(NH3)2]+

    Ce qui est facile à comprendre : un atome d'azote tétravalent est chargé positivement, donc si l'ammoniac donne une liaison de coordination à l'argent, l'atome d'argent va gagner un électron dans sa case quantique vide et sera alors neutre (structure électronique de l'argent solide neutre), mais l'ensemble de la molécule sera chargée + puisque l'atome d'azote porte une charge + ; maintenant si une deuxième molécule d'ammoniac se lie au complexe AgNH3+ (hypothétique), cela apporte un nouvel électron dans la case quantique 5s de argent qui était neutre et devient alors chargé - (puisqu'il possède alors un électron supplémentaire que son état fondamental neutre), l'ammoniaque nouvellement lié quant-à-lui porte un azote chargé + puisqu'il est tétravalent, donc ces deux charges se compensent, on obtient bien le complexe : [Ag(NH3)2]+ .

    ...

    Bref, dans le cas de l'éthylène diamine, un schéma simple fait l'affaire : http://www.tutornext.com/system/file...r-5final-2.png
    et dans le cas du N-(2-aminoethyl)ethane-1,2-diamine (ils l'appellent aussi diéthylène triamine), un autre schéma simple fait l'affaire : http://www.tutornext.com/system/file...r-5final-3.png
    La coordination se passe à l'extrémité des flèches marquées, il y a un cation métallique (un acide de Lewis), tu peux voir que tous les sites des ligands se coordonnent en même temps sur un même accepteur (il y a des cas particuliers, mais dans ces cas simples c'est comme ça que ça fonctionne ! )

    ...

    Je crois que j'étais motivé là, désolé pour le message longuet, en espérant que ça aide quand même... !
    Dernière modification par Xaviser ; 21/03/2011 à 20h56.
     


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