Ion mercureux

[Fajan]

Bonjour à tous,

Il parrait que la liaison entre [Hg-Hg]++ est assez complexe, est ce que quelqu'un pourrait m'expliquer simplement, en guise d'introduction, ce qui se passe entre les deux mercures?

Merci beaucoup!
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[WestCoast85]

L'ion mercureux est un dimère et a priori je ne vois pas ce qu'il y a de complexe...

[Fajan]

Je ne sais... mon prof de chimie inorganique m'a dit qu'il ne voyait la liaison mercureuse que dans un cours de chimie inorganique avancé...

[moco]

C'est vrai. Le mercure est un cas unique. C'est le seul métal qui fait des liaisons avec lui-même, par exemple dans l'ion Hg2^2+. Pour l'expliquer il faut se lancer dans des considérations particulières, touchant tous les atomes de la fin de la table.
Tous les atomes de Z > 70 ont des comportements inédits, qui est dû au fait que leurs électrons ont une vitesse proche de celle de la lumière. Le nombre de protons est tellement grand dans le noyau, qu'ils doivent tourner à des vitesses proches de c, pour rester sur orbite, en suppposant que la théorie de Bohr s'applique. Elle ne s'applique pas, mais les raisonnements qu'on fait avec elle sont justes.
Bon. J'y vais.
Si les électrons ont des vitesses proches de c, ils sont relativistes, surtout ceux des couches profondes. Et la relativité dit que, si v tend vers c, la dimension des objets diminue. Donc la dimension des orbitales diminue : les électrons sont de plus en plus serrés sur le noyau.
Tot se passe, pour la chimie, comme si les électrons des avant-dernières couches disparaissent, ou comme si l'atome avait des propriétés chimiques d'atomes plus légers de 8+18 = 26. Pour prendre le mercure, son numéro atomique est 80. Il se conduit en chimie comme s'il n'avait que 80 - 26 = 54 électrons. C'est une sorte de xénon dont la masse serait 200 et non 131. Or le xénon et les gaz rares ont la propriété unique, de faire des ions biatomiques positifs M2^2+, en spectrométrie de masse. Le mercure fait pareil. Autre chose : le mercure est liquide. Il a un point d'ébullition très bas. Par rapport à ses voisins de la table (Pt, Au, Tl), c'est presque un gaz. Presque ! le mercure est un pseudo-gaz rare !
C'est pareil pour Au, l'or, le voisin de gauche. C'est un pseudo-halogène. Il forme un composé ionique CsAu, où Cs est chargé + et Au-, comme NaCl.
Quant aux voisins de droite, Tl est un pseudo-alcalin : il forme des ions Tl+. Et Pb2+ est un pseudo-baryum. Il forme un sulfate aussi insoluble que BaSO4.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Fajan]

C'est vrai. Le mercure est un cas unique. C'est le seul métal qui fait des liaisons avec lui-même, par exemple dans l'ion Hg2^2+. Pour l'expliquer il faut se lancer dans des considérations particulières, touchant tous les atomes de la fin de la table.
Tous les atomes de Z > 70 ont des comportements inédits, qui est dû au fait que leurs électrons ont une vitesse proche de celle de la lumière. Le nombre de protons est tellement grand dans le noyau, qu'ils doivent tourner à des vitesses proches de c, pour rester sur orbite, en suppposant que la théorie de Bohr s'applique. Elle ne s'applique pas, mais les raisonnements qu'on fait avec elle sont justes.
Bon. J'y vais.
Si les électrons ont des vitesses proches de c, ils sont relativistes, surtout ceux des couches profondes. Et la relativité dit que, si v tend vers c, la dimension des objets diminue. Donc la dimension des orbitales diminue : les électrons sont de plus en plus serrés sur le noyau.
Tot se passe, pour la chimie, comme si les électrons des avant-dernières couches disparaissent, ou comme si l'atome avait des propriétés chimiques d'atomes plus légers de 8+18 = 26. Pour prendre le mercure, son numéro atomique est 80. Il se conduit en chimie comme s'il n'avait que 80 - 26 = 54 électrons. C'est une sorte de xénon dont la masse serait 200 et non 131. Or le xénon et les gaz rares ont la propriété unique, de faire des ions biatomiques positifs M2^2+, en spectrométrie de masse. Le mercure fait pareil. Autre chose : le mercure est liquide. Il a un point d'ébullition très bas. Par rapport à ses voisins de la table (Pt, Au, Tl), c'est presque un gaz. Presque ! le mercure est un pseudo-gaz rare !
C'est pareil pour Au, l'or, le voisin de gauche. C'est un pseudo-halogène. Il forme un composé ionique CsAu, où Cs est chargé + et Au-, comme NaCl.
Quant aux voisins de droite, Tl est un pseudo-alcalin : il forme des ions Tl+. Et Pb2+ est un pseudo-baryum. Il forme un sulfate aussi insoluble que BaSO4.

C'est ce que l'on appel l'effet de doublet inerte?

[moco]

Il n'y a pas de doublet inerte dans toute cette affaire. Il y a simplement des électrons plus ou moins externes qui s'enfoncent à l'intérieur de l'atome, et semble donc disparaître pour la chimie

[Fajan]

Il me semble pourtant avoir vu que les effets relativistes étaient liés à un effet que l'on nommait : effet de paire inerte

http://www.chm.ulaval.ca/~chm19641/N...c1/node81.html

[WestCoast85]

C'est vrai. Le mercure est un cas unique. C'est le seul métal qui fait des liaisons avec lui-même, par exemple dans l'ion Hg2^2+. Pour l'expliquer il faut se lancer dans des considérations particulières, touchant tous les atomes de la fin de la table.
Tous les atomes de Z > 70 ont des comportements inédits, qui est dû au fait que leurs électrons ont une vitesse proche de celle de la lumière. Le nombre de protons est tellement grand dans le noyau, qu'ils doivent tourner à des vitesses proches de c, pour rester sur orbite, en suppposant que la théorie de Bohr s'applique. Elle ne s'applique pas, mais les raisonnements qu'on fait avec elle sont justes.
Bon. J'y vais.
Si les électrons ont des vitesses proches de c, ils sont relativistes, surtout ceux des couches profondes. Et la relativité dit que, si v tend vers c, la dimension des objets diminue. Donc la dimension des orbitales diminue : les électrons sont de plus en plus serrés sur le noyau.
Tot se passe, pour la chimie, comme si les électrons des avant-dernières couches disparaissent, ou comme si l'atome avait des propriétés chimiques d'atomes plus légers de 8+18 = 26. Pour prendre le mercure, son numéro atomique est 80. Il se conduit en chimie comme s'il n'avait que 80 - 26 = 54 électrons. C'est une sorte de xénon dont la masse serait 200 et non 131. Or le xénon et les gaz rares ont la propriété unique, de faire des ions biatomiques positifs M2^2+, en spectrométrie de masse. Le mercure fait pareil. Autre chose : le mercure est liquide. Il a un point d'ébullition très bas. Par rapport à ses voisins de la table (Pt, Au, Tl), c'est presque un gaz. Presque ! le mercure est un pseudo-gaz rare !
C'est pareil pour Au, l'or, le voisin de gauche. C'est un pseudo-halogène. Il forme un composé ionique CsAu, où Cs est chargé + et Au-, comme NaCl.
Quant aux voisins de droite, Tl est un pseudo-alcalin : il forme des ions Tl+. Et Pb2+ est un pseudo-baryum. Il forme un sulfate aussi insoluble que BaSO4.

Tu n'expliques pas comment se fait la liaison Hg-Hg ?!

Il me semble qu'il doit y avoir une histoire de recouvrement d'orbitales d mais il faut que je creuse la réponse...je cherche

[moco]

J'ai consulté la référence cirtée par Fajan à 13.08. Il s'agit d'un texte écrit par quelqu'un de l'Université de Laval au Québec. Il parle effectivement d'un effet de paires inertes. Ce qui ne veut tout simplement rien dire. Moi j'ai l'impression que l'auteur du texte n'a tout simplement pas connaissance de l'effet relativiste dont je parle, et qu'il bricole une explication de son cru, assez peu convaincante. Je peux me tromper. Mais l'effet relativiste dont je parle est curieusement peu connu dans la gens académique. Il faut dire à leur décharge que l'idée d'introduire une vitesse proche ou non de c pour un électron a de quoi heurter les susceptibilités. Car en effet un électron n'a pas de vitesse. Il n'a pas même une vitesse nulle. Non il n'a pas de vitesse. Il n'a pas de religion non plus. Par contre il a une énergie cinétique.
Ceci dit, la structure des ions M2^+ pour les gaz rares n'est pas très difficile à établir. Essaie pour l'Hélium. Ce n'est pas très difficile. mais avec mon petit clavier j'ai de la peine à faire un bon diagramme ! Tu verras que He2^+ a deux électrons liants et un anti liant. Avec He2^2+ c'est encore mieux.

[WestCoast85]

Oui mais pour [Hg-Hg]2+ ?

je ne pense pas que cela soit compliqué ! Le mercure doit avoir cette propriété à se dimériser et puis basta !

je n'arrive pas à trouver qque chose d'interessant sur le net

[aztekorus]

Bonjour à tous!!
Est ce que, par hasard, 6 ans plus tard on aurait de nouvelles explications à fournir concernant cet ion mercureux?

Merci d'avance

[aztekorus]

Uuuuup !