Ligand (chimie)Un ligand est un atome, un ion ou une molécule portant des groupes fonctionnels lui permettant de se lier à un ou plusieurs atomes ou ions centraux. Le terme de ligand est le plus souvent utilisé en chimie de coordination et en chimie organométallique (branches de la chimie inorganique). L'interaction métal/ligand est du type acide de Lewis/base de Lewis. La liaison ainsi formée est nommée « liaison covalente de coordination ».
Théorie du champ de ligandsLa théorie du champ de ligands ou modèle du champ de ligands décrit la liaison chimique, l'arrangement des orbitales et certaines autres caractéristiques de complexes de coordination impliquant un ion d'un métal de transition. Ce concept a été introduit en 1957 par Griffith et Orgel comme une description des complexes de métaux de transition plus exacte que celle proposée par la théorie du champ cristallin.
Complexe de coordinationvignette| Le cisplatine est un complexe de coordination du platine() avec deux ligands chlorure et deux ligands ammoniac formant une ammine. C'est l'un des anticancéreux les plus connus. Un complexe de coordination est constitué d'un atome ou d'ion central, généralement métallique, appelé centre de coordination, et d'un réseau de molécules ou d'ions liés, appelés ligands. De nombreux composés contenant des métaux, en particulier ceux qui comprennent des métaux de transition (éléments tels que le titane qui appartiennent au bloc du tableau périodique), sont des complexes de coordination.
Sphère de coordinationEn chimie de coordination, une sphère de coordination est l'ensemble formé par un atome ou ion central, entouré par l'ensemble de ses ligands, molécules ou anions. Les molécules liées de façon non-covalente aux ligands sont appelés seconde sphère de coordination. La première sphère de coordination réfère aux molécules directement attachées au métal central. Ces molécules sont typiquement des solvants. Les interactions entre la première et la seconde sphère de coordination implique généralement des liaisons hydrogène.
Tetradentate ligandIn chemistry, tetradentate ligands are ligands that bind four donor atoms to a central atom to form a coordination complex. This number of donor atoms that bind is called denticity and is a method of classifying ligands. Tetradentate ligands are common in nature in the form of chlorophyll, which has a core ligand called chlorin, and heme, which has a core ligand called porphyrin. They are responsible for the colour observed in plants and humans. Phthalocyanine is an artificial macrocyclic tetradentate ligand that is used to make blue and green pigments.
Ligand pontantUn ligand pontant est un ligand qui se connecte à deux atomes ou plus, généralement des ions métalliques, ce ligand pouvant être atomique ou polyatomique. Virtuellement, tous les complexes organiques sont des ligands pontants, ce terme est donc réservé à des petits ligands tels que les pseudohalogénures ou des ligands spécifiquement conçus pour se lier à deux atomes métalliques. En nomenclature des complexes, lorsqu'un seul atome se ponte à deux atomes métalliques, on précède le nom du ligand de la lettre grecque μ (mu), avec un numéro en exposant décrivant le nombre d'atomes métalliques pontés au ligand.
CoordinenceLa coordinence (ou coordinance) d'un atome central dans une molécule ou un cristal est le nombre d'atomes, molécules ou ions voisins les plus proches dans les trois directions de l'espace et reliés à cet atome central. Elle s'appelle aussi le nombre de coordination ou l'indice de coordination. Le décompte des voisins se fait un peu différemment en chimie moléculaire et en cristallographie.
Polyèdre de coordinationLa notion de polyèdre de coordination est utilisée en cristallographie et en chimie pour décrire l'environnement d'une espèce chimique par ses ligands dans un cristal ou un complexe. Il s'agit du polyèdre formé par les ligands autour de l'espèce chimique centrale. La coordinence, c'est-à-dire le nombre de ligands, n'est pas suffisante pour décrire l'environnement d'une espèce chimique, car pour une coordinence donnée, il peut exister plusieurs polyèdres de coordination.
Chimie organométalliqueLa chimie organométallique est l'étude des composés chimiques contenant une liaison covalente entre un métal et un atome de carbone situé dans un groupe organique. Elle combine des aspects de la chimie organique et de la chimie inorganique. 1827 Le sel de Zeise, nommé en l'honneur de William Christopher Zeise, est le premier complexe oléfines/platine. 1863 Charles Friedel et James Crafts préparent un organochlorosilane. 1890 Ludwig Mond découvre le carbonyle de nickel. 1899 Introduction de la réaction de Grignard.
Stability constants of complexesIn coordination chemistry, a stability constant (also called formation constant or binding constant) is an equilibrium constant for the formation of a complex in solution. It is a measure of the strength of the interaction between the reagents that come together to form the complex. There are two main kinds of complex: compounds formed by the interaction of a metal ion with a ligand and supramolecular complexes, such as host–guest complexes and complexes of anions.
Metal ions in aqueous solutionA metal ion in aqueous solution or aqua ion is a cation, dissolved in water, of chemical formula [M(H2O)n]z+. The solvation number, n, determined by a variety of experimental methods is 4 for Li+ and Be2+ and 6 for most elements in periods 3 and 4 of the periodic table. Lanthanide and actinide aqua ions have higher solvation numbers (often 8 to 9), with the highest known being 11 for Ac3+. The strength of the bonds between the metal ion and water molecules in the primary solvation shell increases with the electrical charge, z, on the metal ion and decreases as its ionic radius, r, increases.
Chimie minéralethumb|150px|Les composés inorganiques sont très variés : A : le borane est déficient en électrons ; B : le chlorure de césium a une structure cristalline archétypique ; C : les ferrocènes sont des complexes organométalliques ; D : le silicone a de nombreuses utilisations dont les implants mammaires ; E : le catalyseur de Grubbs a valu le prix Nobel de chimie à son découvreur ; F : les zéolithes ont des structures poreuses et servent de tamis moléculaires ; G : l'acétate de cuivre (II) a surpris les théoricie
Complexe aquaredresse=.67|vignette|Exemple de complexe aqua octaédrique. En chimie de coordination, un complexe aqua est un complexe de coordination homoleptique formé d'un ion métallique et de molécules d'eau coordonnées comme ligands. Ces complexes sont l'espèce prédominante des solutions aqueuses de nombreux sels métalliques tels que les nitrates, sulfates et perchlorates. Ils ont pour formule générale . Leurs propriétés sous-tendent de nombreux aspects de la chimie environnementale, biologique et industrielle.
Principe HSABLe principe HSAB, aussi connu sous le nom théorie HSAB ou concept acide-base de Pearson, est très utilisé en chimie pour expliquer la stabilité des composés, les vitesses des réactions, etc. HSAB est l’acronyme de Hard and Soft Acids and Bases (acides et bases durs et mous) ; dans le cadre de la théorie HSAB, les termes « acide et base » sont à entendre dans le sens d’acide de Lewis et base de Lewis dans le cadre général des équilibres ou réactions d’oxydo-réduction ; les termes « dur et mou » ne doivent pas être confondus avec les termes « fort et faible » des acides et bases classiques (dont la « force » se mesure à leur pH en solution molaire, c’est-à-dire leur faculté à libérer ou capter des protons).
Ionvignette| Tableau périodique avec quelques atomes en lien avec leur forme ionique la plus répandue. La charge des ions indiqués (sauf H) a comme logique d'avoir la même structure électronique que le gaz noble (cadre rouge) le plus proche. Un ion est un atome ou un groupe d'atomes portant une charge électrique, parce que son nombre d'électrons est différent de son nombre de protons. On distingue deux grandes catégories d'ions : les cations, chargés positivement, et les anions, chargés négativement.
Réaction acido-basiqueUne réaction acido-basique ou réaction acide-base est une réaction chimique au cours de laquelle un corps chimique ou entité dite « acide » réagit avec une entité dite « basique » et nommée base. Dans le cas des solvants protiques, en particulier les solutions aqueuses, il se produit un transfert d'un ou plusieurs ions H de l'acide vers la base. La notion de couple acide-base date de 1920, puisqu'elle ne peut apparaître qu'après la définition commune du proton.
Acides et bases de Lewisdroite|vignette|300x300px|Schéma de quelques et Un acide de Lewis est une espèce chimique qui contient une orbitale électronique vide qui est capable d'accepter une paire d'électrons d'une base de Lewis pour former un adduit de Lewis. Une base de Lewis est donc toute espèce qui a une orbitale remplie contenant une paire d'électrons qui n'est pas impliquée dans la liaison mais qui peut former une liaison covalente de coordination (aussi appelée liaison dative) avec un acide de Lewis pour former un adduit de Lewis.
Métal alcalinUn 'métal alcalin' est un élément chimique de la première colonne () du tableau périodique, à l'exception de l'hydrogène. Il s'agit du lithium 3Li, du sodium 11Na, du potassium 19K, du rubidium 37Rb, du césium 55Cs et du francium 87Fr. Ce sont les éléments du ayant un électron dans la couche de valence. Ils forment une famille très homogène offrant le meilleur exemple des variations des propriétés chimiques et physiques entre éléments d'un même groupe du tableau périodique.
Hydronvignette|Trois variétés d'hydron : proton, deutéron et triton Un hydron est un cation hydrogène, de symbole H. Comme l'atome d'hydrogène neutre n'a qu'un électron, un hydron est un noyau nu (sans électrons). Les termes hydron et proton ne sont pas équivalents : le proton est bien un hydron puisque c'est le cation H du protium H (l'isotope qui ne comporte pas de neutrons, certes le plus abondant), mais un hydron peut tout aussi bien être un deutéron H ou D (noyau de deutérium H ou D, avec un neutron) ou un triton H ou T (noyau de tritium H ou T, avec deux neutrons), voire un cation H (noyau de quadrium H, avec trois neutrons) : le terme hydron désigne n'importe quel cation de l'hydrogène, sans distinction entre ses isotopes.
Théorie du champ cristallinLa 'théorie du champ cristallin' (crystal field theory en anglais) est une théorie qui décrit la structure électronique des complexes de métaux de transition. Ces composés sont pour la plupart des complexes de coordination ou des complexes organométalliques. Ce modèle permet d'expliquer leurs propriétés magnétiques, de spin, d'enthalpies d'hydratation ainsi que leurs couleurs. Cependant elle n'explique pas leur mode de liaison. Elle a été développée par les physiciens Hans Bethe et John Hasbrouck van Vleck dans les années 1930.
