Chlorure d'hexamminecobalt(III)

Modèle:Infobox Chimie Le chlorure d'hexamminecobalt(Modèle:III) est un sel de complexe métallique de formule chimique Modèle:Fchim. Il s'agit d'un solide cristallisé inodore de couleur orange brunâtre et peu soluble dans l'eau. L'ébullition dans l'eau produit de l'hydroxyde de cobalt(II) Modèle:Fchim, tandis que des températures supérieures à Modèle:Tmp conduisent à sa décomposition avec libération d'ammoniac Modèle:Fchim. Le cation Modèle:Nobr est un archétype de « complexe de Werner », du nom du chimiste suisse Alfred Werner pionnier de la chimie de coordination, formé de six ligands ammine Modèle:Fchim liés à un centre cobalt à l'état d'oxydation +3.

Historiquement, les sels d'hexammine de cobalt(Modèle:III) étaient décrits comme Modèle:Lang (latin pour « jaune »), dénomination tombée en désuétude dans la mesure où la chimie moderne considère la couleur comme moins déterminante que la structure moléculaire pour caractériser une substance ; d'autres ammines de cobalt étaient également nommées en fonction de leur couleur, comme Modèle:Lang (« pourpre ») pour les complexes pentaammine, et Modèle:Lang (« vert ») et Modèle:Lang (« violet ») pour deux complexes tétraammine isomères.

• 
  Modèle:Centrer

Structure

Le cation Modèle:Nobr est diamagnétique, avec un centre Co(Modèle:III) octaédrique 3dModèle:6 bas spin. Il respecte la règle des 18 électrons et est considéré comme un exemple classique de complexe métallique inerte. Son inertie chimique est telle que Modèle:Fchim peut être recristallisé tel quel dans l'acide chlorhydrique concentré : les ligands ammine Modèle:Fchim sont si étroitement liés aux centres Co(Modèle:III) qu'ils ne se dissocient pas pour permettre leur protonation en ammonium Modèle:Nobr. En revanche, les ammines labiles telles que le chlorure d'hexaamminenickel(II) Modèle:Fchim réagissent facilement avec les acides, reflétant la labilité des liaisons Modèle:Nobr. Par chauffage, l'hexamminecobalt(Modèle:III) commence à perdre certains de ses ligands ammine, ce qui conduit à un oxydant plus fort.

Les ions chlorure du Modèle:Fchim peuvent être échangés avec divers autres anions tels que nitrate, bromure, iodure ou sulfamate pour donner le dérivé Modèle:Fchim correspondant. Ces sels sont orange ou jaune vif et présentent divers degrés de solubilité dans l'eau. Les ions chlorure peuvent également être échangés avec des anions plus complexes tels que l'hexathiocyanatochromate(III) Modèle:Nobr, donnant un composé rose Modèle:Fchim, ou avec l'ion ferricyanure Modèle:Nobr, donnant le sel Modèle:Fchim.

Synthèse

On peut obtenir du Modèle:Fchim en traitant de l'hexahydrate de chlorure de cobalt(II) Modèle:Fchim avec de l'ammoniac Modèle:Fchim et du chlorure d'ammonium Modèle:Fchim, puis en procédant à une oxydation ; les oxydants susceptibles d'être employés sont le peroxyde d'hydrogène Modèle:Fchim ou l'oxygène Modèle:Fchim en présence d'un catalyseur au charbon :

4 [[Chlorure de cobalt(II)|Modèle:Fchim]]·6[[Hydrate|Modèle:Fchim]] + 4 [[Chlorure d'ammonium|Modèle:Fchim]] + 20 [[Ammoniac|Modèle:Fchim]] + [[Dioxygène|Modèle:Fchim]] ⟶ 4 Modèle:Fchim + 26 [[Eau|Modèle:Fchim]].

Ce sel semble avoir été signalé pour la première fois en 1852 par Edmond Frémy. Le sel d'acétate peut être préparé par oxydation aérobie de l'Modèle:Lien Modèle:Fchim, de l'acétate d'ammonium Modèle:Fchim et de l'ammoniac Modèle:Fchim dans du méthanol. Ce sel d'acétate est très soluble dans l'eau à raison de Modèle:Unité à Modèle:Tmp, contre Modèle:Unité pour le trichlorure.

Applications

Le cation Modèle:Nobrintervient dans certaines méthodes de biologie structurale — en particulier pour l'ADN ou l'ARN, pour lesquels les ions positifs stabilisent la structure tertiaire de l'ossature ose-phosphate — pour aider à résoudre leur structure tridimensionnelle par cristallographie aux rayons X ou par résonance magnétique nucléaire. Dans les systèmes biologiques, les contre-ions sont plus probablement [[Magnésium|MgModèle:Exp]], mais les atomes de cobalt (ou parfois d'iridium, comme pour la structure Modèle:PDB) permettent d'utiliser la technique de Modèle:Lien pour résoudre le Modèle:Lien et produire une carte de la densité électronique de la structure.

Le cation Modèle:Nobr est un exemple inhabituel de complexe de métal trivalent ayant une certaine solubilité dans l'eau et est utile pour les applications d'écrantage de charge telles que la stabilisation de complexes fortement chargés négativement, par exemple les interactions avec et entre les acides nucléiques.