L'ion mercureux...

[ecolami]

Bonsoir,
L'ion mercureux Hg22+ se distingue par la présence de 2 atomes de mercures liés par une liaison covalente.
Question: existe-t-il un autre métal qui forme un ion comparable?

[Maurice]

Non. Le mercure est un cas unique. Il n'y a que le mercure et les gaz nobles qui forment des ion X2n+,même si ces ions ne sont pas toujours très stables. Cela tient au fait que le mercure est une sorte de quasi-gaz noble, et cela à cause de la relativité restreinte.

Pour les atomes du bas du tableau périodique, la masse des noyaux devient si grande que la vitesse des électrons périphériques devient relativiste, même si la notion de vitesse d'un électron n'a pas de sens.Et quand un objet approche de lq vitesse de la lumière, sa dimension se contracte. En conséquence, les électrons extérieurs du mercure se contractent. On Pykko Pekka a montré que cet effet est proportionnel au total des nombres quantiques principal n et azimuthal L.

Le mercure a pour configuration électronique (Xe) 4f14 5d10 6s2. La valeur n+L vaut 4+3 = 7 pour 4f, 5+2 = 7 pour 5d, et seulement 6+0 = 6 pour 6s. Le Xénon est formé d'électrons dont le total n+L est inférieur à 7. Donc les électrons 4f et 5d se contractent et disparaissent à l'intérieur des orbitales des autres. Les 2 électrons 6s aussi, mais moins nettement. En gros, et pour les atomes extérieurs, le mercure recule de 24 cases et ressemble beaucoup au xénon. C'est pour cela qu'il bout à si basse température. C'est presque un gaz à température ambiante, à la différence des autres métaux voisins.

C'est ce même effet relativiste qui fait que les atomes voisins du mercure ressemblent aux voisins du Xénon. L'or est presque un halogène, car il fait le composé ionique CsAu avec le césium. Il est coloré comme les halogènes. De l'autre côté du mercure, le thallium ressemble aux alcalins, car il fait l'ion Tl+. Le plomb ressemble au baryum, il fait un sulfate insoluble et un peroxyde comme Ba.

[Maurice]

Il faut nuancer ma première phrase du message précédent, quand je dis qu'il n'y a que le mercure et les gaz nobles qui font des ions diatomiques chargés plus. Il y a encore les non-métaux qui font de tels ions, comme O2+ ou N2+, etc. mais ce que j'ai dit reste vrai pour les métaux, et c'est ce point dont parlait Ecolami.

[darrigan]

Ton recoupage d'informations est très intéressant Maurice, merci

[ecolami]

MERCI MAURICE C'est une explication captivante!

[Blackline]

D'après le Chimie inorganique de Shriver et Atkins il existe un complexe bimétallique où il subsiste une liaison Cu-Cu (très faible) je ne sais pas si vous souhaiter le compter mais :



ça ne correspont pas à un "2+Cu-Cu2+" certes. Aussi j'avais entendu une histoire de dimer genre CuI était du Cu2I2 mais d'après l'explication de Maurice, ça me paraitrait bizarre du coups ?

[ExpertAs]

C'est quand même plus étonnant que pour le mercure car le cuivre n'a qu'un électron sur sa dernière couche.

[Maurice]

La remarque de Blackline est intéressante.
C'est vrai que l'acétate de cuivre cristallisé n'est pas Cu(CH3COO)2·H2O, mais qu'il forme un dimère Cu2(CH3COO)4·2 H2O. Et dans ce dimère, chaque atome de cuivre est lié à 4 atomes d'oxygène dont deux seuls sont porteurs d'une charge négative. Mais c'est une fantaisie liée au fait que nous sommes à l'état solide. Et est-ce qu'il y a vraiment une liaison de covalence ente les deux atomes de cuivre ? Ce n'est pas exclu, puisque le cuivre possède un nombre impair d'électrons.
Quoi qu'il en soit, dès qu'on dissout l'acétate de cuivre dans l'eau, il se forme des ions cuivre Cu2+ hydratés certes, mais indépendants. Alors que l'ion Hg22+ existe en phase aqueuse.

Il y a peut-être d'autres acétates métalliques qui font le même genre de dimères à l'état solide.

[ecolami]

Bonsoir,
Ma question portait sur l'existence d'un ion stable en solution (aqueuse, je n'avais pas précisé).
Il existe des complexes métalliques avec des liaison Métal Métal on en rencontre aussi en biologie ou il existe des clusters métallique ou métal soufre. Mais ces molécules n'existent que parce qu'elles sont stabilisée par les complexants, à la différence de l'ion mercureux.

[ExpertAs]

Bonjour !

Quelques complexes peuvent avoir plusieurs coordinateurs, ce sont les complexes polynucléaires (exemple Co2(NH3)8(OH)2++++) après reste à voir comment ils sont liés entre eux.

[Maurice]

Dans les complexes diatomiques de cobalt dont parle ExpertAs, les atomes de cobalt ne sont pas liés directement l'un à l'autre. Ils le sont par des ponts formés d'atomes d'oxygène appartenant aux groupes OH.

[ExpertAs]

Bonsoir

Et chacun des atomes de cobalt utilise un doublet différent de l'atome O de HO-? Car ils cherchent bien à obtenir la configuration électronique du gaz rare qui le suit (ici, le krypton) en ayant la coordinence 6 parce qu'il lui manque 12 électrons lorsqu'il est trivalent.

[brusicor02]

Il y a l'ion [Re2Cl8]2− pour compléter le post de Blackline.
Le rhénium, le chrome, le molybdène et le tungstène peuvent faire des liaisons quadruples entre cations et donc former des structures intéressantes.

[ecolami]

Bonsoir,
Sur cette page Liaison Quadruple on trouve des exemples.
Il semble que la quadruple liaison n'ait rien a voir avec l'état d'oxydation puisque lePotassium octachlorodirhenate serait avec du Rhénium III.
J'ai visité des pages françaises , allemandes et anglaise de wikipédia et il manque des liens intertionaux.
L'ion mercureux n'a qu'une liaison covalente, j'imagine, pour relier les deux atomes.

[ExpertAs]

Oui et qu'ils soient liés entre eux a été prouvé par le fait qu'il ne réagit pas au champ magnétique.