CHIMIE

Doc. 4 Diagramme de prédominance
d’ions complexes : l’indice de
coordination le plus élevé correspond
aux valeurs de pL les plus
faibles.
Pour les ions complexes [Cu(NH 3) i] 2+ , les tables donnent
: log b 1 = 4,1 ; log b 2 = 7,6 ; log b 3 = 10,5 et
log b 4 = 12,6.
1) Déterminer les constantes de formation successives
de ces complexes.
2) En déduire le diagramme de prédominance correspondant.
1) Pour déterminer Kf1, K f2, K f3 et K f4, il suffit d’écrire
les équations des réactions de formations successives
des complexes, d’exprimer les constantes d’équilibres
associées et de les relier aux constantes globales :
• pour i = 1 : Cu 2+ + NH 3 = [Cu(NH 3)] 2+
K f1 = = b 1 = 10 4,1
• pour i = 2 : [Cu(NH 3)] 2+ + NH 3 = [Cu(NH 3) 2] 2+
K f2 =
soit : K f2 =10 3,5
domaine de prédominance de MLi
Équilibres de complexation
log Kfi = pKdi
17
domaine de prédominance de MLi–1
COURS
Comme pour les couples acide-base (donneur-accepteur de protons), il est possible
de tracer un diagramme de prédominance qualitatif pour les couples donneuraccepteur
de ligands en fonction de pL = – log [L] (doc. 4).
APPLICATION 1
Complexes ammoniac-cuivre (II)
• pour i = 3 : [Cu(NH 3) 2] 2+ + NH 3 = [Cu(NH 3) 3] 2+
K f3 =
soit : K f3 =10 2,9
• pour i = 4 : [Cu(NH 3) 3] 2+ + NH 3 = [Cu(NH 3) 4] 2+
K f4 =
soit : K f4 =10 2,1
2) Les frontières des domaines de prédominance sont
alors :
pL 1 = pK d1 = log K f1 = 4,1
pL 2 = pK d2 = log K f2 = 3,5
pL 3 = pK d3 = log K f3 = 2,9
pL 4 = pK d4 = log K f4 = 2,1
D’où le diagramme :
[Cu(NH 3) 4] 2+ [Cu(NH 3) 3] 2+ [Cu(NH 3) 2] 2+ [Cu(NH 3)] 2+ Cu 2+
2,1 2,9 3,5 4,1
pNH 3
Dans un diagramme de prédominance, plus pL est grand, plus la concentration
en ligand L est faible et moins l’ion métallique est complexé. C’est
pourquoi le domaine de prédominance du cation métallique correspond
aux valeurs les plus élevées de pL.
Lors des réactions entre l’ion Cu 2+ et l’ammoniac (cf. Application 1), les complexes
ont des constantes de stabilité (K fi) qui décroissent quand i croît ; ce n’est pas toujours
le cas. Ainsi pour les complexes de l’ion Ag + avec l’ammoniac, où
log K f1 = 3,3 et log K f2 = 3,9 ,on a :
pL
© Hachette Livre – H Prépa / Chimie, 1 re année, PCSI –La photocopie non autorisée est un délit
527