QCM : Chimie des complexes de transition — 20 questions

Explication

La chimie organométallique se concentre sur les espèces dans lesquelles le métal est directement lié à un atome de carbone du ligand. Les autres propositions décrivent des situations qui ne correspondent pas à cette définition.

Explication

Le moment magnétique est lié au nombre d’électrons non appariés et sert donc à caractériser les complexes de métaux de transition. Il ne donne pas directement la formule brute ni la charge totale.

Explication

La contraction lanthanidique provient du faible écrantage des électrons f, ce qui réduit la taille des éléments. Elle explique aussi la proximité de chimie entre certains métaux 4d et 5d.

Explication

Pour de nombreux métaux de la première rangée, les états +2 et +3 sont les plus courants dans les complexes. Les états plus élevés existent, mais seulement dans des cas particuliers avec des oxydants forts.

Explication

L’orbitale d_{z^2} est orientée le long de l’axe z. À l’inverse, d_{x^2-y^2} est dirigée selon x et y.

Explication

L’orbitale d_{x^2-y^2} pointe vers les axes x et y et interagit directement avec des ligands placés dans le plan. Les orbitales d_{xz} et d_{yz} pointent plutôt entre les axes.

Explication

Le moment magnétique reflète expérimentalement la présence d’électrons non appariés sur le métal. Les autres paramètres ne donnent pas cette information de manière directe.

Explication

La description d’un complexe de métal de transition repose sur l’état d’oxydation formel, le compte dn, la coordinence et la géométrie, ainsi que le moment magnétique. Ce sont les caractéristiques structurantes mises en avant.

Explication

SALC signifie combinaison linéaire adaptée de symétrie et sert à regrouper les orbitales des ligands selon leur symétrie. Cela permet de traiter l’ensemble des ligands plutôt qu’un par un.

Explication

Le label g indique qu’une orbitale conserve son signe lors de l’inversion par rapport au centre d’inversion. Le label u correspond au cas opposé, où la fonction d’onde change de signe.

Explication

La règle des 18 électrons associe la stabilité au remplissage complet des orbitales de liaison valence autour du métal. Le remplissage des orbitales eg* au-delà de 18 électrons est au contraire défavorable.

Explication

Au-delà de 18 électrons, les électrons supplémentaires commencent à occuper les orbitales eg* antiliantes, ce qui diminue la stabilité. Les autres propositions ne décrivent pas le mécanisme de déstabilisation indiqué.

Explication

Les complexes carrés plans de centres d8 forment la grande exception et sont souvent stables à 16 électrons. Cette situation est différente de la règle usuelle des 18 électrons.

Explication

En géométrie carrée plane, l’orbitale d x2-y2 pointe vers les ligands et participe fortement au recouvrement sigma. Les orbitales d xy et d xz ne sont pas directement orientées de cette façon.

Explication

La synthèse décrite utilise la lumière UV ou le chauffage pour provoquer une substitution d’un ligand neutre, avec formation d’un intermédiaire où le solvant se coordonne. Ce n’est pas une substitution oxydante ou une hydrolyse.

Explication

L’excitation UV promeut un électron d’une orbitale liante t2g vers eg*, ce qui affaiblit la liaison métal-CO et favorise le départ du CO. Les autres propositions ne correspondent pas au mécanisme donné.

Explication

L’hapticité η indique combien d’atomes contigus d’un ligand sont coordonnés au métal. Ce n’est ni une charge, ni un nombre de métaux reliés, ni un compte d’électrons non appariés.

Explication

Dans le mode μ2-CO présenté, le ligand donne un électron à chaque centre métallique. Le CO terminal donne au contraire deux électrons, et le μ3-CO est associé à deux tiers d’électron par métal.

Explication

Pour une liaison métal-métal le long de z, les orbitales d xz et d yz se recouvrent pour former deux liaisons pi. L’orbitale d z2 sert à la liaison sigma.

Explication

La liaison delta, issue du recouvrement approprié de certaines orbitales d, est explicitement présentée comme la plus faible des interactions M-M. La liaison sigma est au contraire la plus directe.