TP N°03 : Analyse d'un complexe: Chlorure d'hexaamine nickel (II) [Ni(NH3)n]Clp

Principe

Il s'agit de vérifier que le nombre de ligands n est bien égal à 6. Pour cela on dosera les ions Ni2+ contenus dans le complexe. La constante de formation du complexe Ni(NH3)62+ est :

Ni2+ + 6NH3 =========> Ni(NH3)62+ log β6 = 8.5

Les ions nickel (II) donnent avec la murexide (purpurate d'ammonium) un complexe de couleur orange.

Formule de la murexide:

En notant Mu l'ion purpurate (de couleur violette), le bilan de formation de ce complexe s'écrit:

Ni2+ + Mu- =========> NiMu+ log β = 11.3

Les ions nickel II se complexent également avec l'EDTA (acide éthylène diamine tétra acétique). Il s'agit d'un tétra acide qui à pH voisin de 10 existe majoritairement sous la forme:

, et qui sera notée H2Y2-

Le bilan de la formation du complexe (de couleur bleue) obtenu par action sur les ions nickel II est :

Ni2+ + H2Y2- =========> NiY2- + 2H+aq log β = 18.6

Il apparaît ainsi que le classement des complexes par stabilité décroissante est:

NiY2-, NiMu+, Ni(NH3)62+.

Le dosage consiste à ajouter progressivement une solution titrée d'EDTA à une solution tamponnée de pH = 10 contenant l'ion Ni(NH3)n2+ et de la murexide qui sera utilisée comme indicateur coloré pour repérer la fin du dosage. Avant d'ajouter l'EDTA, une première réaction donnant le complexe NiMu+ s'est produite.

Ni(NH3)n2+ + Mu-=========> NiMu+ + nNH3 log K =2.8

La totalité de la murexide est complexée et la quantité ayant réagi est suffisante pour que l'on voie la couleur orangée du complexe NiMu+. En ajoutant l'EDTA, on enchaîne deux réactions :

la destruction des ions Ni(NH3)n2+ n'ayant pas réagi avec la murexide:

Ni(NH3)n2+ + H2Y2- =========>NiY2- + nNH3 + 2H+ log k' = 10.1

la destruction des ions NiMu+ :

NiMu+ + H2Y2- =========> NiY2- + Mu- + 2H+ log k'' = 7.3

La destruction de ce complexe libère l'ion Mu de couleur violette. L'apparition de cette couleur est indicatrice de la fin du dosage. Globalement, le bilan du dosage consiste donc à remplacer les n ligands NH3 par le ligand Y4-.

Ni(NH3)n2+ + H2Y2- =========> NiY2- + nNH3 + 2H+

Les ions H+ formés sont aussitôt neutralisés par l'alcalinité de la solution (pH 10).

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