Chimie
Précédent
La liaison chimique dans les complexes
Le test comporte 8 questions :
Géométrie des orbitales d. Approche du champ cristallin (1)
Géométrie des orbitales d. Approche du champ cristallin (2)
Approche du champ cristallin
Champ cristallin
Théorie du champ cristallin
Orbitales de quelques ligands
Orbitales de complexes octaédriques
Propriétés des complexes octaédriques des métaux de transition
La durée indicative du test est de 62 minutes.
Commencer
Géométrie des orbitales d. Approche du champ cristallin (1)

On donne ci-dessous les représentations de certaines orbitales dans leur système d'axes xyz.

Donnez le nom de ces orbitales ( , etc.)

Dites si chacune d'elles appartient au jeu ou dans un complexe octaédrique.

Géométrie des orbitales d. Approche du champ cristallin (2)

On donne ci-dessous les représentations de certaines orbitales dans leur système d'axes xyz. L'une d'elles n'est pas une orbitale : pour cette dernière ne répondez pas aux questions suivantes !

Donnez le nom de ces orbitales ( , etc.)

Dites si chacune d'elles appartient au jeu ou dans un complexe tétraédrique.

Approche du champ cristallin

Représentez un diagramme de niveaux d'énergie qui indique qualitativement comment les énergies des orbitales sont modifiées à la suite de différents degrés d'interaction entre les électrons et les électrons du ligand, dans un complexe octaédrique  :

a. Nommez les orbitales de chaque niveau d'énergie.

b. Ecrivez la configuration électronique attendue en terme de et pour chacune des configurations électroniques suivantes : , , .

c. A partir du tableau périodique, sélectionnez et répertoriez les ions de la première ligne du bloc ayant chacune de ces configurations.

Champ cristallin

Représentez un diagramme de niveaux d'énergie qui indique qualitativement comment les énergies des orbitales sont modifiées à la suite de différents degrés d'interaction entre les électrons et les électrons du ligand, dans un complexe octaédrique   :

a. Ecrivez la configuration électronique attendue en terme de et pour chacune des configurations électroniques suivantes : , , .

b. A partir du tableau périodique, sélectionnez et répertoriez les ions de la première ligne du bloc ayant chacune de ces configurations.

Théorie du champ cristallin

Pour chacune des configurations électroniques du métal et pour les schémas de dédoublement du champ de ligands dans les complexes octaédriques suivants : , , et  :

a. Ecrivez la configuration électronique attendue en termes de et .

b. Calculez l'énergie de stabilisation du champ des ligands en unités ( on pose = 10 ) et .

c. Donnez le nombre d'électrons non appariés prévu.

Orbitales de quelques ligands

Pour chacun des trois ligands a, b et c suivants, indiquez s'il est donneur / neutre / accepteur.

Indiquez aussi s'il est donneur / neutre / accepteur.

a.

b.

c.

Orbitales de complexes octaédriques

A chaque type de ligand a, b ou c, associez un caractère aux orbitales principalement localisées sur le métal du complexe octaédrique résultant 1, 2 ou 3.

a. donneur

b. neutre

c. accepteur

1. liantes

2. non-liantes

3. anti-liantes

Dans le cas d'un ligand donneur, tracer le diagramme d'orbitales moléculaires simplifié. Pour le métal, on ne prendra en compte que les 5 orbitales .

Propriétés des complexes octaédriques des métaux de transition

On considère les complexes octaédriques ayant six ligands identiques.

1. Donner la répartition des électrons sur les orbitales pour les atomes ayant 1, 2, 3, ..., 10 électrons pour les cas d'une configuration à champ fort et à champ faible.

2. Quels sont les cas où l'on ne fait pas la différence entre les configurations à champ fort et à champ faible ?

3. Quels sont les cas les plus stables et ceux où les ligands n'apportent pas de stabilité supplémentaire ?

Vous allez maintenant comparer vos réponses avec celles qui vous sont proposées.

Pour chaque question, vous vous noterez en fonction de la note maximum indiquée en tenant compte des indications éventuelles de barème.

A la fin du test un bilan de votre travail vous est proposé. Il apparaît entre autres une note liée au test appelée "seuil critique". Il s'agit de la note minimum qu'il nous paraît nécessaire que vous obteniez sur l'ensemble du test pour considérer que globalement vous avez assimilé le thème du test et que vous pouvez passer à la suite.

Géométrie des orbitales d. Approche du champ cristallin (1)

Les orbitales et sont portées par les axes x, y ou z ; alors que les orbitales et sont situées entre les axes x, y ou z.

Dans un complexe octaédrique, les orbitales , , symbolisent le jeu d'orbitales , alors que les orbitales , symbolisent le jeu d'orbitales .

Barème : 1 point par orbitale.

0
1
2
3
4
Géométrie des orbitales d. Approche du champ cristallin (2)

C : ce n'est pas une orbitale

Les orbitales et sont portées par les axes x, y ou z, alors que l'orbitale est située entre les axes x, y ou z.

Dans un complexe tétraédrique, les orbitales , , symbolisent le jeu d'orbitales , alors que les orbitales , symbolisent le jeu d'orbitales .

Barème : 1 point par orbitale

0
1
2
3
4
Approche du champ cristallin

a. Dans un complexe octaédrique, les orbitales , symbolisent le jeu d'orbitales , alors que les orbitales , , symbolisent le jeu d'orbitales .

Barème : 1 point par orbitale.

b. Pour les configurations électroniques , , , l'occupation des orbitales est la suivante :

Barème : 3 points.

c. Voici l'ensemble des ions du bloc d ayant les configurations électroniques , et  :

Barème : 3 points.

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Champ cristallin

a. Pour les configurations électroniques , , , l'occupation des orbitales est la suivante :

Barème : 3 points.

b. Voici l'ensemble des ions du bloc ayant les configurations électroniques , ,  :

 

Barème : 3 points.

0
1
2
3
4
5
6
Théorie du champ cristallin

 

a.

b.

c.

Aucun électron célibataire

5 électrons célibataires

1 électron célibataire

4 électrons célibataires

Barème : 3 point par complexe.

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Orbitales de quelques ligands

a. présente 4 doublets non-liants, 2 d'entre deux vont pouvoir former des liaisons de type avec le métal. Il s'agit donc d'un ligand donneur.

b. ne présente qu'un seul doublet non-liant qui va venir former une liaison de type avec le métal. Il s'agit donc d'un ligand neutre.

c. présente des orbitales vacantes basses en énergie. Il s'agit donc d'un ligand accepteur.

Tous ces ligands présentent un doublet non-liant susceptible de former une liaison avec le métal. Tous sont donc donneurs.

Barème : 1 point par ligand correctement caractérisé.

0
1
2
3
Orbitales de complexes octaédriques

D'après le cours, l'association est la suivante :

donneur anti-liantes

neutre non-liantes

accepteur liantes

Dans le cas d'un ligand donneur, le diagramme d'orbitales moléculaires simplifié est donné ci-dessous :

Barème : 1 point pour chaque attribution d'un caractère π–donneur/neutre/accepteur d'un ligand à un caractère liant/non-liant/anti-liant des orbitales . 2 points pour avoir correctement tracé le diagramme d'orbitales moléculaires demandé.

0
1
2
3
4
5
Propriétés des complexes octaédriques des métaux de transition

1. On se sert du diagramme d'énergie suivant et on place successivement les électrons :

Nombre d'électrons

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Configuration à champ fort

Configuration à champ

faible

Barème : 2 points.

2. Les cas ayant 1, 2, 3, 8, 9 et 10 électrons sont les mêmes.

Barème : 1 point par cas.

3. La stabilité se calcule à partir des écarts (soit +6 ) et (soit -4 ), et du nombre d'électrons sur chaque niveau.

Le cas le plus stable est celui correspond à la configuration à spin fort et 6 électrons.

Il n'y a pas de stabilité supplémentaire pour une configuration à champ faible avec 5 ou 10 électrons, et pour une configuration à champ fort avec 10 électrons.

Barème : 2 points.

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Bilan
Nombre de questions :8
Score obtenu :/55
Seuil critique :37
Temps total utilisé :
Temps total indicatif :62 min.
Conclusion :
Légende :
Apprendre
S'évaluer
S'exercer
Observer
Simuler
Réalisé avec Scenari (nouvelle fenêtre)