Propriétés électroniques

a. Les configurations électroniques sont les suivantes : \(\textrm{Ti}^{3+}:{\textrm t_{2g}}^1{\textrm e_g}^0\) \(\qquad\) \(\textrm{Cr}^{3+}:{\textrm t_{2g}}^3\) \(\qquad\) \(\textrm{Cu}^{2+} :{\textrm t_{2g}}^6{\textrm e_g}^3\)

Pour \(\textrm{Ti}^{3+}\),il existe une seule configuration électronique excitée possible : \({\textrm t_{2g}}^0{\textrm e_g}^1\). Le spectre d'un complexe de l'ion \(\textrm{Ti}^{3+}\)est formé d'une seule bande.

Pour \(\textrm{Cu}^{2+}\), il existe une seule configuration électronique excitée possible : \({\textrm t_{2g}}^5{\textrm e_g}^4\). Le spectre d'un complexe de l'ion \(\textrm{Cu}^{2+}\)est formé d'une seule bande.

Pour l'ion \(\textrm{Cr}^{3+}\), le spectre est plus compliqué à cause de la répulsion inter-électronique. Le spectre de l'ion \(\textrm{Cr}^{3+}\)est formé d'au moins deux bandes.

Les spectres donnés comportant deux bandes, on peut donc exclure les ions \(\textrm{Ti}^{3+}\)et\(\textrm{Cu}^{2+}\)

Barème : 5 points dont 2 points pour avoir exclu les ions \(\textrm{Ti}^{3+}\)et\(\textrm{Cu}^{2+}\), et 3 points pour la justification (avoir prédit le nombre de bandes pour chaque ion, 1 point par ion).

b. D'après le cours, pour l'ion \(\textrm{Cr}^{3+}\), la transition la moins énergétique permet de déterminer directement la valeur du paramètre de champ cristallin. La réponse est donc la transition caractérisée par \(\lambda_\textrm A\) pour chacun des complexes.

Barème : 2 points.

c. La valeur de \(\Delta_0\) est donnée par la relation :

\(\qquad\) \(\qquad\) \(\qquad\) \(\Delta_0(\textrm{cm}^{-1}) = \frac{10^7}{\lambda_\textrm A(\textrm{nm})}\)

soit :

• pour le complexe 1 : 14900 \(\textrm{cm}^{-1}\) ;

• pour le complexe 2 : 26700 \(\textrm{cm}^{-1}\) ;

• pour le complexe 3 : 17500 \(\textrm{cm}^{-1}\) .

Barème : 3 points dont 1 point pour chaque valeur correcte.