S'identifier

Les isomères sont des composés de même formule moléculaire mais une disposition structurelle différente. Chaque isomère a des caractéristiques de propriétés physiques et chimiques distinctes. Dans les composés de coordination, un type d'isomérie observé est une isomérie structurelle.

Dans l'isomérie structurelle, les connectivités des atomes à l'atome de métal central sont différents malgré la même formule moléculaire. Il peut être davantage classé dans l'isomères de sphère de coordination et d'isomères de liaison. Les isomères de la sphère de coordination apparaissent lorsque le ligand s'est coordonné avec le métal central dans la sphère de coordination, échange des places avec un contre-ion dans le réseau.

Ainsi, alors que le nombre de coordination de l'ion métallique reste constante, la composition de la sphère de coordination et des composés changent. Dans le complexe de coordonnées du cobalt, deux isomères de sphère de coordination sont possible avec le brome comme ligand ou le chlore. Comme la composition du composé est différente, chacun de ces isomères a des propriétés chimiques différentes.

Lorsqu'il est dissous dans l'eau, le chlorure de pentaamminebromocobalt(II)génère des ions chlorure, tandis que le pentaamminechlorocobalt de bromure génère des ions bromure dans la solution. Les isomères de liaison, d'autre part, apparaissent lorsqu'un ligand peut coordonner avec l'atome de métal central dans deux orientations différentes. Ainsi, les ligands monodentés avec plus d'un atome donneur potentiel est capable d'isomérisation de liaison.

En fonction de l'atome donneur coordonné avec l'ion métallique, le nom du ligand change. L'ion nitrite a deux paires d'électrons isolées, un sur l'atome d'azote et un sur l'atome d'oxygène. L'un ou l'autre peut former une liaison covalente coordonnée avec l'ion métallique central.

Lorsque l'ion nitrite se coordonne à travers la paire isolée d'électrons sur l'atome d'azote, il est connu comme le nitro ligand. Lorsque l'atome d'oxygène agit comme un donneur, il est connu sous le nom de ligand nitrito. Les complexes de coordination du métal de cobalt avec des ions nitrite ont deux isomères de liaison possibles, un pentaamminenitrocobalt de couleur jaune et un pentaamminénitritocobalt de couleur orange.

Isomérisme dans les complexes

Les isomères sont des espèces chimiques différentes qui ont la même formule chimique. L'isomérisme structural des composés de coordination peut être divisé en deux sous-catégories, les isomères de liaison et les isomères de la sphère de coordination.

Les isomères de liaison se rencontrent lorsque le composé de coordination contient un ligand qui peut se lier au métal de transition central par le biais de deux atomes différents. Par exemple, le ligand CN⁻ peut se lier par le biais de l'atome de carbone ou de l'atome d'azote. De même, SCN⁻ peut être lié par l'atome de soufre ou d'azote. Quelques ligands différents capables d'isomérisme de liaison sont illustrés dans la figure 1. La nomenclature des ligands capables d'isomérisme de liaison dépend de l'atome donneur qui est lié à l'ion métallique. Par exemple, un ligand CN⁻ lié par l'atome de carbone est appelé cyano, alors que le même ligand lié par un atome d'azote est appelé isocyano.

Figure 1. Liste des différents ligands capables d'isomérisme de liaison. Dans la molécule de ligand, l'atome en rouge se lie à l'atome métallique central.

Les isomères de la sphère de coordination (ou isomères d'ionisation) se produisent lorsqu'un ligand anionique dans la sphère de coordination interne est remplacé par le contre-ion de la sphère de coordination externe. Un exemple simple de deux isomères de la sphère de coordination est [CoCl₆][Br] et [CoCl₅Br][Cl].

Ce texte est adapté de Openstax, Chimie 2e, Section19.2 : Chimie de coordination des métaux de transition.

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