226 Chimie pour les étudiants en médecine ...
où M est le métal, M"+ est l'ion métallique avec sa valence n+, les électrons étant cédés à l'eau ou à tout autre accepteur d'électrons. Une
telle réaction est importante lors de l'absorption des métaux toxiques
par les organismes vivants, encore que la plupart du temps les ions
métalliques font leur apparition à la suite de la simple dissociation des
sels correspondants dans l'eau. Les ions métalliques et leurs sels jouent
un rôle de tout premier plan dans l'osmorégulation ainsi que dans les
événements liés à l'excitabilité des biomembranes (section 14.8).
Étant chargés, les ions métalliques sont capables de former des
composés de coordination avec des molécules d'eau, ce qui en fait des
ions hydratés :
M•l+ + m H20 :::;: :=: :: [M(H20)m]"•
où le nombre de molécules d'eau liées (m) varie habituellement entre
quatre et huit. Ainsi, par exemple, un ion d'un mét a l transitionnel peut
être hydraté selon un processus impliquant six étapes consécutives :
M• + H20 :::;: :=: :: [M(H20)]• + HiO :::;: :=: :: [M(H20)2 ] • + H20
:::;: :=: :: [M(H20h]• + H20 :::;: :=: :: [M(H2Ü)4]• + H20 :::;: :=: :: [M(H20)s] •
+ H20 :::;: :=: :: [M(H20)6]•
Au final, il y a formation d'un hexahydrate. La formation d'un tel
complexe peut être considérée comme un exemple précis de l'aptitude
affichée par les métaux à former des liaisons coordinatives avec l'un ou
l'autre ligand adéquat, en l'occurrence ici l'eau. Les ligands potentiels
contiennent normalement des paires électroniques libres (bases de
Lewis).
La formation de [M(H20)6]+ est totalement réversible, ce qui signifie
que les ligands (des molécules d'eau) s'échangent en permanence avec
des molécules d'eau libres, alors que le nombre total de molécules de
ligands fixées au métal semble figé dans le temps. D'autres ligands peuvent seulement s'échanger avec une grande lenteur. En fait, la vitesse de
pareil échange dépend de la vitesse de dissociation du complexe métalligand.
ExeQlple raisonné 14.1
Indiquer lesquels, parmi les composés ou ions suivants, sont
capables de former un complexe avec un ion métallique.
(a) NH 3
(b) Cfü
(c) CH 3 CJ
(d) SCNRéponse
Lors de la formation de complexes, les ions métalliques cherchent
à se connecter à des espèces présentant des paires électroniques
libres. En écrivant les structures de Lewis complètes des composés
ou ions proposés, il s'avère aisé de voir si des paires électroniques
libres y sont présentes. La figure 14. 1 montre les structures de
Lewis correspondant aux composés (a) à (d). Les structures (a), (c)
où M est le métal, M"+ est l'ion métallique avec sa valence n+, les électrons étant cédés à l'eau ou à tout autre accepteur d'électrons. Une
telle réaction est importante lors de l'absorption des métaux toxiques
par les organismes vivants, encore que la plupart du temps les ions
métalliques font leur apparition à la suite de la simple dissociation des
sels correspondants dans l'eau. Les ions métalliques et leurs sels jouent
un rôle de tout premier plan dans l'osmorégulation ainsi que dans les
événements liés à l'excitabilité des biomembranes (section 14.8).
Étant chargés, les ions métalliques sont capables de former des
composés de coordination avec des molécules d'eau, ce qui en fait des
ions hydratés :
M•l+ + m H20 :::;: :=: :: [M(H20)m]"•
où le nombre de molécules d'eau liées (m) varie habituellement entre
quatre et huit. Ainsi, par exemple, un ion d'un mét a l transitionnel peut
être hydraté selon un processus impliquant six étapes consécutives :
M• + H20 :::;: :=: :: [M(H20)]• + HiO :::;: :=: :: [M(H20)2 ] • + H20
:::;: :=: :: [M(H20h]• + H20 :::;: :=: :: [M(H2Ü)4]• + H20 :::;: :=: :: [M(H20)s] •
+ H20 :::;: :=: :: [M(H20)6]•
Au final, il y a formation d'un hexahydrate. La formation d'un tel
complexe peut être considérée comme un exemple précis de l'aptitude
affichée par les métaux à former des liaisons coordinatives avec l'un ou
l'autre ligand adéquat, en l'occurrence ici l'eau. Les ligands potentiels
contiennent normalement des paires électroniques libres (bases de
Lewis).
La formation de [M(H20)6]+ est totalement réversible, ce qui signifie
que les ligands (des molécules d'eau) s'échangent en permanence avec
des molécules d'eau libres, alors que le nombre total de molécules de
ligands fixées au métal semble figé dans le temps. D'autres ligands peuvent seulement s'échanger avec une grande lenteur. En fait, la vitesse de
pareil échange dépend de la vitesse de dissociation du complexe métalligand.
ExeQlple raisonné 14.1
Indiquer lesquels, parmi les composés ou ions suivants, sont
capables de former un complexe avec un ion métallique.
(a) NH 3
(b) Cfü
(c) CH 3 CJ
(d) SCNRéponse
Lors de la formation de complexes, les ions métalliques cherchent
à se connecter à des espèces présentant des paires électroniques
libres. En écrivant les structures de Lewis complètes des composés
ou ions proposés, il s'avère aisé de voir si des paires électroniques
libres y sont présentes. La figure 14. 1 montre les structures de
Lewis correspondant aux composés (a) à (d). Les structures (a), (c)