Propriétés magnétiques d'un complexe de Ni2+

Partie

Question

On trouve qu'un complexe de \(\textrm{Ni}^{2+}\) a un produit \(\chi_\textrm MT\) expérimental de \(\textrm{1,0 cm}^3\textrm{mol}^{-1}\textrm K\) .

  1. Combien d'électrons non appariés existe-t-il dans l'ion \(\textrm{Ni}^{2+}\)?

  2. Le complexe est-il paramagnétique ou diamagnétique ?

  3. Calculez la susceptibilité paramagnétique molaire \(\chi_\textrm M\) que vous espéreriez mesurer à 298 K ? 100 K ?

Aide méthodologique

1. Quelle est la définition de la constante de Curie ? Quelle est sa valeur en fonction du spin du complexe considéré ?

2. Quelle est la définition du diamagnétisme ? du paramagnétisme ?

3. Que dit la loi de Curie ?

Solution détaillée

  1. Dans le cours, il a été vu que pour un complexe mononucléaire \(\chi_\textrm M\textrm T\) est égal a une constante \(\textrm C\) indépendante de la température appelée constante de Curie. Cette constante a pour valeur approximative : \(\mathrm{C}=\frac{1}{2}\textrm S(\textrm S+1)\) , \(\textrm S\) étant le spin du composé. Pour le complexe de nickel étudié \(\textrm S=1\), ce qui implique la présence de deux électrons célibataires.

  2. Par définition, un complexe avec un spin \(\textrm S\) non nul est paramagnétique. Un complexe avec un spin nul est diamagnétique. Le complexe étudié est donc paramagnétique.

  3. A 298 K (resp. 100 K), on attend une valeur de \(\chi_\textrm M\) de \(\textrm{0,00336 cm}^3\textrm{mol}^{-1}\) (resp. \(\textrm{0,01000 cm}^3\textrm{mol}^{-1}\)).