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AgrégationChimie

MG n°15 : Complexation : applications aux dosages et aux extractions

Introduction

Métaux en solution sont dans un cortège de molécule dont les premières ont un rôle important : les ligands qui forment une entité complexe.

Plan

  1. Application aux dosages
    1. Un critère de consommation :
      Détermination de la dureté d'une eau
      Chute de burette
      Ecoloχ p 305, JFLM1 p 44, χ tout p 36, Skoog p 280
    2. Amélioration d'un dosage pHmétrique :
      Dosage de l'acide borique en présence de mannitol. Influence de la complexation.
      Chute de burette
      Fosset p 74
  2. Application aux extractions
    1. Mise en évidence d'un catalyseur par transfert de phase :
      Partage du permanganate par précipitation avec un éther couronne.
      Extraction
      JCE n°54, avril 1977, p 229
    2. Application à la détermination de structure d'un complexe :
      Extraction des ions Cu2+ en présence d'une oxine
      Extraction,Spectro UV-Visible
      Fosset p 226

Conclusion

La complexation permet de jouer sur les propriétés de l'ion : solubilisation dans une phase ou modification des propriétés globales qui permettent de jouer finement avec les propriétés chimiques des complexes.


Détermination de la dureté d'une eau
Ecoloχ p 305, JFLM1 p 44, χ tout p 36, Skoog p 280

Commentaires : Attention à tamponner fortement le milieu !! (tampon ammoniacal et pas CaCO3!!)
Dosage bien expliqué dans le Skoog.
Interêt pour calcaire, utilisation des surfactants.
Mettre un tube témoin.
Questions : Intérêt de la mesure ? Pression osmotique lorsque l'on boit, formation de calcaire.
Combien de sites de coordination sur le NET ? 3 : groupement hydroxyde déprotonés.
Comment on estime le pH ?
Quels sont les pKa du NET ?
Nitro et sulfonate accepteurs.
Quel est l'intérêt du milieu basique ? Constante de dissociation ?
Formule de l'EDTA ? Combien de sites de coordination ?
Pourquoi pH controlé ? formes acido-basiques de l'EDTA et du NET.
Définition du degré hydrotimétrique français.
pourquoi on revire au rose ? Problème cinétque.
Transition : On a vu que les alcalino terreux forment des complexes et qu'on peut ainsi remonter à leur concentration, mais la complexation peut permettre d'améliorer un dosage en changeant les grandeurs thermodynamiques associées : E°, pKa etc..

Dosage de l'acide borique en présence de mannitol. Influence de la complexation.
Fosset p 74

Commentaires : L'ajout de mannitol permet de bien voir le saut.
Questions : Par quoi on dose ?
Transition : La complexation a aussi un rôle en chimie organique et analytique pour changer les propriétés de l'ion.

Partage du permanganate par précipitation avec un éther couronne.
JCE n°54, avril 1977, p 229

Commentaires : Applications en chimie organique: force le passage d'ions en phase organique. et augmente la réactivité : transfert de phase. Nécessité de la réversibilité. Faire des spectres UV de la phase aqueuse pour rendre la manipulation quantitative : calcul du coefficient de partage etc..
Attention, l'ajout d'éther couronne est exothermique !! ça peut tout faire sauter, procéder par petits ajouts.
Questions : Que veut dire le 18 ? le 6 ?
Pourquoi forme-t-on le complexe ?
À cause de l'effet chélate.
L'effet chélate marche-t-il pour tous les ions ?
Non, cela dépend de la cage, içi, elle est adaptée à K+.
Transition : on a vu que la complexation permet des transferts de phase, mais elle permet aussi de déterminer des coefficient de partage et de remonter à la stœchiométrie de certains complexes.

Extraction des ions Cu2+ en présence d'une oxine
Fosset p 226

Transition : Application : catalyse par transfert de phase en χ orga.
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