19 Fragment plan carré X4
D12 Le diagramme d’orbitales moléculaires d’un fragment « plan carré » X4 obtenu par la combinaison des orbitales de 2 fragments X2 est représentéSchéma 10. Déduire de ce diagramme les OM des fragments diatomiquesX2 qui interagissent lors de la formation du fragmentX4. Ces OM des fragments diatomiquesX2 seront notées Ψx, Ψ*x, Ψy et Ψ*y et représentées sur la copie à partir du système d’axes défini précédemment (schéma 9), positionnées de façon cohérente sur une même échelle d’énergie, et reliées aux OM du fragment X4 dont elles sont composantes.
Schéma 10 :Orbitales d’un fragment « plan carré »X4
D13 Justifier les interactions entre les OM de fragments diatomiquesX2 en complétant letableau 8 (qui est reproduit sur le document réponse 3) par les lettres S ou A pour indiquer la symétrie ou l’antisymétrie par rapport aux plansxz etyz .
Orbitale Ψx Ψ*x Ψy Ψ*y
PlanxMz Plan yMz
Tableau 8
20 Complexe MX4
On étudie maintenant les interactions entre les orbitales atomiques d du métalM et les orbitales du fragmentMX4.
D14 Le numéro atomique du palladium est 46. Quelle est la configuration électronique du palladium métal ? Combien d’électrons de valence possède-t-il ? En déduire le nombre d’électrons de valence de Pd2+ . Dans quelle(s) OA sont-ils ?
Le diagramme d’orbitales moléculaires du complexe MX4, obtenu par la méthode des fragments à partir des interactions entre les orbitales atomiques 4d, 5s et 5p du métal M et les orbitales du fragmentX4 précédent, est représentéSchéma 11.
Schéma 11
Diagramme d’orbitales moléculaires du complexeMX4 obtenu par la méthode des fragments (les pointillés représentant les contributions des orbitales atomiques d du métalM n’ont pas été
représentés)
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D15 Déterminer la nature des orbitales d du métal qui interagissent avec les orbitales du fragment X4 (notées par ordre d’énergie croissante Ψ1, Ψ2 et Ψ3 qui sont dégénérées et Ψ4). Compléter le tableau tableau 9 (qui est reproduit sur le document réponse 3) en indiquant dans les 2 seules cases correspondantes le mot « oui » si les orbitales interagissent ou en laissant les autres cases vides si les orbitales n’interagissent pas .
dxy dxz dyz dx2–y2 dz2
Ψ1
Ψ2
Ψ3
Ψ4
Tableau 9
D16 Sur leschéma 11 (reproduit sur ledocument réponse 4 ) , rajouter les pointillés représentant les contributions des orbitales atomiques d du métalM aux OM de MX4. Dessiner une représentation conventionnelle des OM 1 et 9.
D17 On suppose que chaque ligand X apporte deux électrons par son OA dans la formation du complexe, de sorte que les OM du fragment X4 sont toutes pleines. Procéder au remplissage des OM du complexe PdCl42- . Donner sa configuration électronique (les OM seront nommées par leur numéro). Identifier la HO et la BV du complexe.
D18 Expliquer pourquoi un substrat électrophile attaque perpendiculairement au plan du complexe.
