Configurations et spin de complexes

Partie

Question

Classer les ions complexes suivants comme étant à haut spin ou à bas spin :

  • \([\textrm{Fe}^\textrm{III}(\textrm{CN})_6]^{3-}\) (un électron célibataire)

  • \([\textrm{Fe}^\textrm{II}(\textrm{CN})_6]^{4-}\) (pas d'électron célibataire)

  • \([\textrm{Co}^\textrm{II}(\textrm{NH}_3)_6]^{2+}\) (trois électron célibataires)

  • \([\textrm{Co}^\textrm{III}\textrm F_6]^{3-}\) (quatre électron célibataires)

  • \([\textrm{Mn}^\textrm{II}(\textrm H_2\textrm O)_6]^{2+}\) (cinq électron célibataires)

Aide à la lecture

On cherche le numéro atomique des éléments correspondants aux ions pour trouver la configuration électronique de l'élément. On en déduit celle de l'ion en symétrie sphérique, puis celle de l'ion complexe. Connaissant le nombre d'électrons célibataires, on en déduit s'il s'agit d'un complexe champ faible (haut spin) ou champ fort (bas spin).

Solution détaillée

Ion complexe

Nombre d'e-

célibataires

Configuration

État de spin

\(\mathrm{[Fe^{III}(CN)_6]^{3-} : [Ar]3d^54s^0}\)

1

\(t^5_{2g}e^0_g\)

Bas spin

\(\mathrm{[Fe^{II}(CN)_6]^{4-} : [Ar]3d^64s^0}\)

0

\(t^6_{2g}e^0_g\)

Bas spin

\(\mathrm{[Co^{II}(NH_3)_6]^{2+} : [Ar]3d^74s^0}\)

3

\(t^5_{2g}e^2_g\)

Haut spin

\(\mathrm{[Co^{III}F_6]^{3-} : [Ar]3d^64s^0}\)

4

\(t^4_{2g}e^2_g\)

Haut spin

\(\mathrm{[Mn^{II}(H_2O)_6]^{2+} : [Ar]3d^54s^0}\)

5

\(t^3_{2g}e^2_g\)

Haut spin