Flashcards : Ingénierie des complexes polymétalliques — 69 cartes

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1Question

Qu'est-ce qu'un métal de transition selon la définition du cours ?

Réponse

Un élément avec une sous-couche d partiellement remplie ou un élément du bloc d des groupes 3 à 12.

2Question

Qu'est-ce qu'un complexe de coordination selon l'IUPAC ?

Réponse

Une entité chimique avec un atome central métallique entouré de ligands liés par liaisons de coordination.

3Question

Qu'appelle-t-on un complexe polymétallique ?

Réponse

Un complexe contenant plusieurs ions métalliques.

4Question

Qu'est-ce qu'un cluster métallique ?

Réponse

Un complexe polymétallique avec des liaisons directes métal-métal dans une entité discrète.

5Question

Qu'est-ce qu'un cluster de coordination ?

Réponse

Une entité polymétallique discrète sans liaison métal-métal.

6Question

Que désigne la nucléarité d'un complexe ?

Réponse

Le nombre d'ions métalliques qu'il contient.

7Question

Qu'est-ce qu'un polymère de coordination ?

Réponse

Un matériau avec des nœuds métalliques reliés par ligands formant une structure étendue 1D, 2D ou 3D.

8Question

Qu'est-ce qu'un ligand pontant ?

Réponse

Un ligand qui se lie simultanément à plusieurs ions métalliques.

9Question

Que précise la notation μⱼ pour un ligand pontant ?

Réponse

Le nombre j d’ions métalliques reliés.

10Question

Dans la notation μ-CO, par quel atome le CO se lie-t-il au métal ?

Réponse

Par l’atome de carbone.

11Question

Dans μ-1,1-N₃, quel atome d’azote est lié aux deux métaux ?

Réponse

Le même atome d’azote.

12Question

Dans μ3-O, combien d’ions métalliques l’atome d’oxygène relie-t-il ?

Réponse

Trois ions métalliques.

13Question

Dans quelle gamme spectrale se situent souvent les transitions d-d des complexes du bloc d ?

Réponse

Entre 400 et 800 nm dans le visible.

14Question

Quelles conditions favorisent une forte interaction entre deux orbitales ?

Réponse

Même symétrie et énergies proches.

15Question

Que produit l’interaction forte entre deux orbitales ?

Réponse

Des orbitales liantes stabilisées et antiliantes déstabilisées.

16Question

Qu’est-ce que la donation dans une liaison métal-ligand ?

Réponse

Le transfert d’un doublet du ligand vers le métal.

17Question

Qu’est-ce que la rétrodonation dans une liaison métal-ligand ?

Réponse

Le transfert d’électrons du métal vers des orbitales vides du ligand.

18Question

Quels facteurs doivent être pris en compte pour synthétiser un complexe de coordination ?

Réponse

Les espèces en solution, les équilibres compétitifs, les conditions expérimentales et de cristallisation.

19Question

Quel rôle joue un solvant coordinant dans la synthèse d'un complexe ?

Réponse

Il se lie temporairement au métal, stabilise des intermédiaires et modifie la géométrie du complexe.

20Question

Comment la polarité et le caractère protique d'un solvant influencent-ils un complexe ?

Réponse

Ils influencent la stabilité des espèces chargées.

21Question

Quel est l'effet du pH sur la complexation métallique ?

Réponse

Il contrôle la protonation des ligands bases de Brønsted et sélectionne les espèces métalliques complexées.

22Question

Comment le pH agit-il dans la complexométrie par H₄EDTA ?

Réponse

Il sélectionne les espèces métalliques complexées par protonation des ligands.

23Question

Comment l'état de spin influence-t-il la stabilité d'un complexe ?

Réponse

Il peut stabiliser sélectivement un complexe, comme le d⁶ bas spin t₂g⁶ dans [Fe(phen)₃]²⁺.

24Question

Quel état de spin possède le complexe [Fe(phen)₃]²⁺ et quelle est sa conséquence ?

Réponse

Il est d⁶ bas spin t₂g⁶ et gagne en stabilité par rapport au complexe haut spin.

25Question

Comment obtient-on une base de Schiff en chimie des ligands ?

Réponse

Par condensation d’une amine et d’un aldéhyde en une étape.

26Question

Quelle propriété rend une base de Schiff adaptée au complexage des métaux du bloc d et f ?

Réponse

Sa flexibilité structurale et électronique.

27Question

Qu'est-ce qui caractérise un ligand hétérotopique ?

Réponse

Il possède plusieurs sites de coordination distincts avec des atomes donneurs différents.

28Question

Pourquoi un ligand hétérotopique est-il adapté à la formation de complexes hétérométalliques ?

Réponse

Parce qu'il possède plusieurs sites de coordination distincts.

29Question

Qu'est-ce qu'un métalloligand ?

Réponse

Un complexe préformé avec des sites de coordination périphériques agissant comme ligand.

30Question

Quel rôle joue un métalloligand vis-à-vis d’autres ions métalliques ?

Réponse

Il agit comme ligand vis-à-vis d’eux.

31Question

Quelles étapes suit la polymérisation inorganique en phase aqueuse ?

Réponse

Hydrolyse de l’eau coordonnée, formation de ponts hydroxo par olation, puis ponts oxo par oxolation.

32Question

Quel rôle jouent les ligands bloquants dans la formation des complexes polymétalliques ?

Réponse

Ils limitent l’hydrolyse et stabilisent des complexes polymétalliques discrets.

33Question

Qu'est-ce qu'un polyoxométallate ?

Réponse

Un cluster de coordination à ponts oxo formé par condensation d'oxoanions MO₄ⁿ⁻.

34Question

Quelle est la formule représentant la condensation des oxo-anions ?

Réponse

m{MO4}n−+zH+→[MmOp]m−+z2H2O.m\{MO_4\}^{n-}+zH^+\rightarrow [M_mO_p]^{m-}+\frac{z}{2}H_2O.

35Question

Quels facteurs déterminent la forme stabilisée d'un polyoxométallate ?

Réponse

Le pH, la présence d'un template comme PO₄³⁻ et la nature des contre-ions.

36Question

Comment est obtenu le bleu de Prusse en chimie des réseaux ?

Réponse

Par réaction d’un sel de Fe(III) avec le ferrocyanure [FeII(CN)₆]⁴⁻.

37Question

Quelle forme de réseau génèrent les ponts cyanure dans le bleu de Prusse ?

Réponse

Un réseau cubique.

38Question

De quoi dépend la porosité d’un réseau de coordination ?

Réponse

De la taille du lien entre les nœuds.

39Question

Quelle condition favorise la porosité dans un réseau de coordination ?

Réponse

Un réseau neutre évitant l’insertion de contre-ions dans les cavités.

40Question

Que décrit la dimensionnalité d’un réseau en topologie polymère ?

Réponse

Le nombre de directions de propagation d’un réseau.

41Question

Quelle dimensionnalité correspond à une chaîne dans un réseau polymère ?

Réponse

Une dimensionnalité de 1.

42Question

Comment les briques cyanurées partiellement bloquées affectent-elles un réseau bleu de Prusse ?

Réponse

Elles peuvent réduire la dimensionnalité du réseau.

43Question

Quels facteurs modifient le degré de polymérisation d’un réseau bleu de Prusse ?

Réponse

Le solvant et la concentration.

44Question

Quel effet a le contre-ion tris(bipyridine) [M(bipy)₃]²⁺ sur l’assemblage d’oxalates ?

Réponse

Il oriente l’assemblage vers un réseau tridimensionnel homochiral.

45Question

Quel type de réseau l’ion ammonium NR₄⁺ favorise-t-il avec les oxalates ?

Réponse

Un réseau bidimensionnel hétérochiral.

46Question

Que deviennent les orbitales s de valence dans un complexe du bloc d ?

Réponse

Elles deviennent légèrement moins stables quand les orbitales d commencent à se remplir.

47Question

Quelle est la configuration électronique du fer dans le complexe [Fe⁰(CO)₅] ?

Réponse

[Ar] 3d⁸.

48Question

Qu'est-ce qu'un MOF ?

Réponse

Un polymère de coordination avec des cavités accessibles et une porosité.

49Question

Quelle est la particularité de la porosité d'un MOF ?

Réponse

Elle peut être permanente ou perdue par libération du solvant encapsulé.

50Question

Quels ligands peuvent agir comme ligands pontants bis-bidentates ?

Réponse

L’oxalate et la 2,2’-bipyrimidine.

51Question

Dans quel type de polymère de coordination l’oxalate agit-il comme ligand pontant bis-bidentate ?

Réponse

Dans un polymère bidimensionnel.

52Question

Quelle est la valeur typique des coefficients d’extinction molaire pour les transitions d-d ?

Réponse

Environ 10 à 100 L mol⁻¹ cm⁻¹.

53Question

Que représentent les diagrammes de Tanabe-Sugano ?

Réponse

L’énergie des termes spectroscopiques en fonction du champ cristallin Δ₀.

54Question

Par quoi sont normalisées les énergies dans les diagrammes de Tanabe-Sugano ?

Réponse

Par le paramètre de Racah B.

55Question

Que se passe-t-il avec le complexe [Cu(CH₃COO)₂(H₂O)]₂ dans la pyridine ?

Réponse

Il se réorganise en complexes monométalliques [Cu(CH₃COO)₂(Py)₂].

56Question

Combien de sites de coordination périphériques possède le métalloligand [Cu(opba)]²⁻ ?

Réponse

Deux sites de coordination périphériques trans.

57Question

Que permet de former le métalloligand [Cu(opba)]²⁻ avec des complexes [CuL]²⁻ ?

Réponse

Un complexe trimétallique.

58Question

Quel effet a un métal fortement acide de Lewis comme Fe(III) sur l’eau coordonnée ?

Réponse

Il peut déprotoner spontanément l’eau coordonnée et former des hydroxo-complexes sans base.

59Question

Quel produit forme la coprécipitation de Fe²⁺ et Fe³⁺ selon Massart ?

Réponse

La magnétite Fe₃O₄.

60Question

Comment la magnétite Fe₃O₄ peut-elle être transformée ?

Réponse

Elle peut être convertie en maghémite γ-Fe₂O₃ par oxydation.

61Question

Quels réactifs sont utilisés pour synthétiser le Keggin H₃[PW₁₂O₄₀] ?

Réponse

Le tungstate de sodium, H₃PO₄ et HCl.

62Question

Quel est le pH utilisé pour la synthèse du Keggin H₃[PW₁₂O₄₀] ?

Réponse

Un pH d'environ 1 à 2.

63Question

Quelle température est nécessaire pour la synthèse douce du Keggin H₃[PW₁₂O₄₀] ?

Réponse

Un chauffage doux entre 50 et 80 °C.

64Question

Quels cations peuvent être accueillis réversiblement dans les cavités du bleu de Prusse ?

Réponse

Les cations alcalins Li, Na et K.

65Question

Que peuvent aussi accueillir les cavités cubiques du bleu de Prusse ?

Réponse

De petites molécules.

66Question

Quelle topologie possède le métalloligand [Re₆Te₈(CN)₆]⁴⁻ ?

Réponse

La même que [FeII(CN)₆]⁴⁻.

67Question

Quel avantage présente le bleu de Prusse obtenu avec [Re₆Te₈(CN)₆]⁴⁻ ?

Réponse

Il est dilaté avec une porosité accrue.

68Question

Quelle structure forme le métallo-ligand [CuII(opba)]²⁻ avec un ion divalent [M(H₂O)₆]²⁺ ?

Réponse

Une chaîne neutre unidimensionnelle hétéropolymétallique.

69Question

Quelle topologie forme Cu₂(mpba)₂ avec un ligand meta-pba ?

Réponse

Un polymère bidimensionnel en topologie de mur de briques.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 28 questions sur Ingénierie des complexes polymétalliques.

1. Quelle caractéristique définit au sens strict un métal de transition ?

2. Quelle configuration électronique décrit le fer complexé dans [Fe0(CO)5][\mathrm{Fe}^0(\mathrm{CO})_5] ?

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