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Sel de Zeise

Sel de Zeise
Image illustrative de l’article Sel de Zeise
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Identification
Nom UICPA 2,2,2-trichloro(éthène)platinate(II) de potassium
No CAS
No ECHA 100.158.770
No CE 234-577-7
PubChem 16211684
SMILES
InChI
Apparence solide jaune[1]
Propriétés chimiques
Formule C2H4Cl3KPt
Masse molaire[2] 368,594 ± 0,017 g/mol
C 6,52 %, H 1,09 %, Cl 28,86 %, K 10,61 %, Pt 52,92 %,
Propriétés physiques
fusion 220 °C[3]
Masse volumique 2,88 g·cm-3[3] à 25 °C
Précautions
SGH[3]
SGH07 : Toxique, irritant, sensibilisant, narcotique
Attention
H315, H319, H335, P302+P352 et P305+P351+P338
NFPA 704[1]

Symbole NFPA 704.

 

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Le sel de Zeise, ou trichloro(éthène)platinate(II) de potassium, est un composé chimique de formule K[PtCl3(C2H4)]•H2O. L'anion associé, jaune, est stable à l'air. Cet anion met en jeu un atome de platine dans une géométrie plan carré. Ce sel a une importance historique dans le domaine de la chimie organométallique en tant qu'un des premiers exemples de complexe avec un alcène jouant le rôle de ligand.

Préparation

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Ce composé est commercialisé en tant qu'hydrate. Ce dernier est communément préparé en partant de K2[PtCl4] et d'éthylène en présence d'une quantité catalytique de chlorure d'étain(II) SnCl2. L'eau d'hydratation peut être retirée sous vide[4].

Le sel de Zeise est un complexe de coordination qui possède un ligand η2-éthylène. L'atome Pt et les trois atomes Cl sont coplanaires. La liaison C=C de l'alcène, ici de l'éthène, est quasiment perpendiculaire au plan PtCl3[5],[6]. Pour le sel de Zeise et les composés associés, l'alcène peut tourner autour de la liaison métal-alcène. Ce phénomène est dû à une énergie d'activation relativement faible. L'analyse de la hauteur de cette barrière démontre que la liaison π entre la plupart des métaux et l'alcène qui y est fixé est plus faible qu'une liaison σ. En ce qui concerne l'anion de ce sel, la barrière rotationnelle n'a pas été évaluée.

Le sel de Zeise a été un des premiers composés organométalliques à avoir été synthétisé[7]. Il a été découvert par William Christopher Zeise, professeur à l'université de Copenhague, qui a préparé ce sel en 1830 alors qu'il travaillait sur la réaction de PtCl4 avec l'éthanol bouillant. Après une analyse minutieuse, il proposa que le composé formé contenait de l'éthène. Justus von Liebig, un de ses chimistes contemporains très influents, a souvent critiqué la proposition de Zeise, mais celle-ci reçut un soutien décisif en 1868 lorsque Birnbaum isola le même complexe d'une solution d'acide chloroplatinique H2PtCl6, 6H2O, traité par de l'éthène[8]. Le sel de Zeise fut alors objet d'une grande attention lors de la seconde moitié du XIXe siècle, car les chimistes de l'époque ne pouvaient pas expliquer sa structure moléculaire. Cette question est restée sans réponse jusqu'à l'avènement de la cristallographie aux rayons X qui a permis la détermination de la structure cristalline au XXe siècle. Le sel de Zeise a induit beaucoup de recherches scientifiques dans le domaine de la chimie organométallique et a peut-être été la clef pour définir de nouveaux concepts en chimie, comme le modèle de Dewar-Chatt-Duncanson qui explique comment le métal est coordiné avec la double liaison C=C d'un l'alcène.

Composés associés

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Dimère du sel de Zeise.

De nombreux autres complexes ont été formés avec des alcènes, comme l'éthylènebis(triphénylphosphine)platine(0), [(C6H5)3P]2Pt(H2C=CH2), où le platine, zéro-valent, est coordiné trois fois (le sel de Zeise est un dérivé du platine(II)).

Références

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  1. a et b « Fiche du composé Potassium trichloro(ethylene)platinate(II) monohydrate, Pt 50.5% min  », sur Alfa Aesar (consulté le ).
  2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  3. a b et c Fiche Sigma-Aldrich du composé Potassium trichloro(ethylene)platinate(II) hydrate, consultée le 27 février 2021.
  4. (en) P.B. Chock, J. Halpern et F.E. Paulik, « Potassium Trichloro(Ethene)Platinate(II) (Zeise's Salt) », Inorganic Syntheses, vol. 28,‎ , p. 349–351 (DOI 10.1002/9780470132593.ch90)
  5. (en) M. Black, R.H.B. Mais et P.G. Owston (en), « The crystal and molecular structure of Zeise's salt, KPtCl3•C2H4•H2O », Acta Crystallographica Section B, vol. B25, no 9,‎ , p. 1753–1759 (DOI 10.1107/S0567740869004699)
  6. (en) R.A. Love, T.F. Koetzle, G.J.B. Williams, L.C. Andrews et R. Bau, « Neutron diffraction study of the structure of Zeise's salt, KPtCl3•C2H4•H2O », Inorganic Chemistry, vol. 14, no 11,‎ , p. 2653–2657 (DOI 10.1021/ic50153a012)
  7. (de) W.C. Zeise, « Von der Wirkung zwischen Platinchlorid und Alkohol, und von den dabei entstehenden neuen Substanzen », Annalen der Physik und Chemie, vol. 97, no 4,‎ , p. 497 (DOI 10.1002/andp.18310970402, Bibcode 1831AnP....97..497Z)
  8. (en) L.B. Hunt, « The First Organometallic Compounds: William Christopher Zeise and His Platinum Complexes », Platinum Metals Review, vol. 28, no 2,‎ , p. 76–83 (lire en ligne)
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