Chlorure de trans-dichlorobis(éthylènediamine)cobalt(III)
Le chlorure de trans-dichlorobis(éthylènediamine)cobalt(III) est un sel de formule chimique [CoCl2(en)2]Cl, où « en » est la notation habituelle pour le ligand bidenté éthylènediamine NH2CH2CH2NH2. Il s'agit d'un solide cristallisé diamagnétique vert foncé facilement soluble dans l'eau. L'un des ions chlorure est labile et peut facilement être échangé, en revanche les deux autres sont liés au centre métallique et sont moins réactifs. Outre l'isomère trans, on connaît également le cis-[CoCl2(en)2]Cl.
![Cristaux de trans-[CoCl2(en)2]Cl.](https://img.franco.wiki/i/Trans_dichloribis(ethylenediamine)cobalt(III)_chloride.jpg.webp)
Cristaux de trans-[CoCl2(en)2]Cl.cobalt(III)_chloride.png.webp)
| Chlorure de trans-dichlorobis- (éthylènediamine)cobalt(III) | |
cobalt(III)-chlorid.png.webp)
| |
| Structure du chlorure de trans-dichlorobis(éthylènediamine)cobalt(III) | |
| Identification | |
|---|---|
| No CAS | |
| PubChem | 12127156 |
| SMILES | |
| InChI | |
| Apparence | solide cristallisé vert foncé d'aspect brillant[1] |
| Propriétés chimiques | |
| Formule | C4H16Cl3CoN4 |
| Masse molaire[2] | 285,489 ± 0,011 g/mol C 16,83 %, H 5,65 %, Cl 37,25 %, Co 20,64 %, N 19,62 %, |
| Propriétés physiques | |
| T° fusion | 237 à 239 °C[3] (décomposition) |
| Précautions | |
| SGH[3] | |
 Attention |
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| Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire. | |
Synthèse
Il peut être obtenu par réaction d'éthylènediamine avec du chlorure de cobalt(II) CoCl2 dans un flux d'air puis réaction avec de l'acide chlorhydrique concentré[1]:
- CoCl2 + 2 NH2CH2CH2NH2 + HCl + 1⁄4 O2 ⟶ trans-[CoCl2(NH2CH2CH2NH2)2]Cl + 1⁄2 H2O.
L'acide chlorhydrique résiduel est évaporé de la solution par chauffage. Il est également possible d'obtenir ce produit en faisant réagir du chlorure de carbonatobis(éthylènediamine)cobalt(III) [CoCO3(en)2]Cl avec de l'acide chlorhydrique[4] :
- [CoCO3(en)2]Cl + 2 HCl ⟶ trans-[CoCl2(en)2]Cl + CO2 + H2O.
Propriétés
Les cristaux de chlorure de trans-dichlorobis(éthylènediamine)cobalt(III) restent stables dans l'air à température ambiante. En solution aqueuse, l'isomère trans, de couleur verte, est en équilibre avec l'isomère cis, moins soluble, de couleur violette ; à 23,0 °C, la constante d'équilibre vaut[5] - [6] :
- K = cis-[CoCl2(en)2]Cltrans-[CoCl2(en)2]Cl = 11,60.
Le cation trans-[CoCl2(en)2]+ a une géométrie moléculaire idéalisée D2h tandis que l'isomère cis-[CoCl2(en)2]+ a une symétrie C2.
![cis-[CoCl2(en)2]Cl.](https://img.franco.wiki/i/Cis-Dichlorobis(ethylenediamine)cobalt(III)_chloride.png.webp)
- trans-[CoCl2(en)2]Cl.
Le chauffage des cristaux jusqu'à leur point de fusion donne une sorte de résine élastique qui se décompose en solution en ses constituants ; le CoCl2 donne à la substance une coloration brune à rougeâtre.
Notes et références
- (en) John C. Bailar Jr. et Carl L. Rollinson, « cis- and trans-Dichlorobis–(ethylenediamine)cobalt(III) Chloride and the Resolution of the cis Form », Inorganic Syntheses, vol. 2, , p. 222-225 (DOI 10.1002/9780470132333.ch71, lire en ligne)
- Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
- (en) « trans-Dichlorobis(ethylenediamine)cobalt(III) chloride » [PDF], sur https://www.sigmaaldrich.com/, Sigma-Aldrich, (consulté le ).
- (en) J. Springbørg, C. E. Schäffer, John M. Preston et Bodie Douglas, « Dianionobis(ethylenediamine)cobalt(III) Complexes », Inorganic Syntheses, vol. 14, , p. 63-77 (DOI 10.1002/9780470132456.ch14, lire en ligne)
- (en) D. T. Haworth, E. F. Neuzil et S. L. Kittsley, « Thermodynamics of the cis-trans interconversion of dichlorobis-(ethylenediamine)-cobalt(III) chloride », Experientia, vol. 12, no 9, , p. 335 (DOI 10.1007/BF02165334, lire en ligne)
- (en) Robert C. Brasted et Chikara Hirayama, « The cis-trans Isomerization of Dichlorobis-(ethylenediamine)-cobalt(III) Chloride and Dichlorobis-(propylenediamine)-cobalt(III) Chloride in Alcohols », Journal of the American Chemical Society, vol. 80, no 4, , p. 788-794 (DOI 10.1021/ja01537a009, lire en ligne)