Chimie des solutions et nomenclature des complexes – Cours complet avec exercices et corrections

Chimie des solutions – Nomenclature des complexes : Cours complet avec exercices corrigés

Cette leçon complète est destinée aux étudiants de la Faculté des Sciences Ben M’Sik. Elle comprend un cours structuré, de nombreux exercices et leurs corrections détaillées.

1. La chimie des solutions

1.1 Définition d’une solution

Une solution est un mélange homogène constitué d’un solvant (majoritaire) et d’un ou plusieurs solutés (minoritaire).

Exemple : NaCl dissous dans l’eau → solution aqueuse de chlorure de sodium.

1.2 Types de solutions

• Solutions aqueuses (eau)
• Solutions organiques (alcool, acétone…)
• Solutions solides (alliages)
• Solutions gazeuses (air)

1.3 Concentration des solutions

Les expressions les plus utilisées :

• Molarité (M)
• Pourcentage massique (%)

2. Les complexes chimiques

2.1 Définition d’un complexe

Un complexe est constitué d’un métal central et de ligands liés par coordination.

2.2 Ligands

• Neutres : NH₃, H₂O, CO
• Anioniques : Cl⁻, CN⁻, OH⁻

Le nombre de coordination = nombre de ligands liés au métal.

3. Nomenclature des complexes (IUPAC)

1. Nommer les ligands (ordre alphabétique).
2. Préfixes : di-, tri-, tétra-, penta-, hexa-.
3. Nommer le métal central.
4. Indiquer l’état d’oxydation en chiffres romains.
5. Suffixe -ate pour les complexes anioniques.

Exemples

• [Ag(NH₃)₂]⁺ : diammine argent (I)
• [Fe(CN)₆]⁴⁻ : hexacyanoferrate (II)
• [Ni(CO)₄] : tétracarbonyle nickel (0)

4. Exercices avec correction immédiate

Exercice 1 : Identification

1. [Cu(NH₃)₄]²⁺
2. [Co(H₂O)₆]³⁺

Correction :

• Cu²⁺ + 4 ligands ammine
• Co³⁺ + 6 ligands aqua

Exercice 2 : Nomenclature

1. [Cr(H₂O)₆]³⁺
2. [Ni(CO)₄]

Correction :

• Hexaqua chrome (III)
• Tétracarbonyle nickel (0)

Exercice 3 : Calculs de concentration

1. 20 g de NaCl dans 500 mL
2. 10 g de NaOH dans 250 mL

Correction :

• 0,684 M
• 1 M

5. Série principale d’exercices (Exercice 4 à 25)

1. [Ag(NH₃)₂]⁺
2. [Fe(CN)₆]³⁻
3. [PtCl₂(NH₃)₂]
4. [Co(NH₃)₆]³⁺
5. [Ni(CO)₄]
6. [Cr(CN)₆]³⁻
7. [Cu(NH₃)₂(H₂O)₂]²⁺
8. [Zn(H₂O)₆]²⁺
9. [Au(CN)₂]⁻
10. [Co(NH₃)₄Cl₂]⁺
11. [Fe(H₂O)₄Cl₂]⁺
12. [Ag(CN)₂]⁻
13. [PtCl₄]²⁻
14. [Ni(PPh₃)₂Cl₂]
15. [Co(NH₃)₃Cl₃]
16. [Cr(H₂O)₅Cl]²⁺
17. [Fe(NO₂)₆]³⁻
18. [Cu(H₂O)₆]²⁺
19. [Ag(S₂O₃)₂]³⁻
20. [Co(CN)₆]³⁻
21. [Ni(NH₃)₆]²⁺
22. [Pt(NH₃)₄]²⁺
23. [Fe(CN)₆]⁴⁻
24. [Cr(NH₃)₃Cl₃]
25. [Zn(NH₃)₄]²⁺

6. Correction détaillée des exercices finaux

1. Diammine argent (I)
2. Hexacyano fer (III)
3. Diammine dichloro platine (II)
4. Hexaammine cobalt (III)
5. Tétracarbonyle nickel (0)
6. Hexacyano chromate (III)
7. Diammine diaqua cuivre (II)
8. Hexaqua zinc (II)
9. Dicyano aurate (I)
10. Tetraammine dichloro cobalt (III)
11. Tétrachloroaqua fer (III)
12. Dicyano argentate (I)
13. Tétrachloroplatinate (II)
14. Dichloro bis(triphénylphosphine) nickel (II)
15. Triammine trichloro cobalt (III)
16. Pentaqua chloro chrome (III)
17. Hexanitrito ferrate (III)
18. Hexaqua cuivre (II)
19. Bis(thiosulfato) argentate (I)
20. Hexacyano cobaltate (III)
21. Hexaammine nickel (II)
22. Tétraammine platine (II)
23. Hexacyanoferrate (II)
24. Triammine trichloro chrome (III)
25. Tétraammine zinc (II)

Conclusion

Ce document constitue une base complète pour l’apprentissage et l’entraînement en chimie des solutions et nomenclature des complexes. La diversité et le nombre élevé d’exercices permettent d’acquérir une maîtrise solide et progressive du chapitre.