Concours blanc 2007 n* 5 : Ferrycianure de potassium

[Jules66]

Bonjour, est ce que quelqu'un pourrait me donner le bon raisonnement pour répondre à ce genre de QCM

 

Merci d'avance

[Ouistiti]

dans le poly tu as tout ce qu'il faut si tu es primant, ne t'inquiète pas le prof expliquera comme il faut

sinon l'an dernier on l'avait vu en TD !

Je pense que le mieux est d'attendre les explications du prof ou tu peux aller voyager dans ton poly en attendant

[Jules66]

Je vois je vois. Mais si quelqu'un a le temps de me l'expliquer pas a pas, je suis preneur !!

[Ouistiti]

c'est pas très très compliqué mais il faut faire des schémas parce que sinon ça va être compliqué ! Perso je me le sens pas, si  tu n'as pas vu le cours, y a trop de choses à expliquer dans ce QCM ....

Mais vraiment ne t'inquiète pas tout viendra en  temps et en heure et tu auras tout à fait le temps d'assimiler tout ce qu'il faut pour le concours !

[Franstrois]

Salut ! je vais essayer de te l'expliquer ^^ (en espérant ne pas dire de bêtise)

 

On va commencer par un rappel du FerrOcyanure de potassium K₄Fe(CN)₆ . 

 

1) écrire la structure électronique du fer :  [18X] 3d⁶ 4s² 4p⁰. 

 

2) les ions CN^- ont besoin d'une orbitale vide chacun sur le fer pour former une liaison dative (l'énoncé précise que ce sont des liaisons datives). Il faut donc faire de la place : 

    Un atome se lie à 6 autres atomes---> on sait que ça sera une hybridation sp³d².  il faut commencer par libérer l'oribtale 4s ! donc le fer est ionisé en Fe^2+.

     Sa configuration électronique est donc : 3d⁶ 4s⁰ 4p^0.. On a déjà une orbitale s et 3 orbitales p de libres ! il faut libérer 2 orbitales d. Pour cela il faut que le Fe²⁺ passe sous forme excitée : il va ranger ses 6 électrons 3d dans les 3 premières orbitales 3d : cela laisse 2 orbitales d libres.

 

3) Maintenant les 6 ions CN^- peuvent former des liaisons. La charge totale de la molécule est de 2-6= -4, donc le ferrocyanure se lie à 4 ions K⁺ pour être électriquement neutre.

 

C'est bon ! on a la structure du ferrocyanure.

 

Normalement tu dois connaître ça et savoir le refaire rapidement, car c'est vu en cours ! Donc si tu as bien fait ça, au concours tu fais un rappel rapide et tu passes direct au Ferricyanure ! Voilà ce que ça donne : 

 

1) On remarque que le Ferricyanure de potassium contient seulement 3 K⁺. Pour être électriquement neutre, le ferricyanure Fe(CN)₆ doit logiquement être chargé avec 3 charges négatives (-3), le total doit faire zéro.

 

Fe(CN)₆  contient 6 CN^- négatifs et un Fe positif, donc pour arriver à -3 il faut que le Fe soit de forme Fe³⁺.  

 

2) On écrit maintenant la structure électronique de Fe³⁺ (la même que Fe²⁺ mais avec un électron en moins, ça va super vite, on a [18X] 3d⁵ 4s⁰ 4p⁰.

 

3) Toujours pareil, il faut faire une hybridation sp³d² : donc il faut que le fer passe à l'état excité, il range ses électrons d comme précédemment, SAUF qu'un des orbitales 3d ne contient qu'un seul électron : 

 

4) on a nos orbitales libres, la liaison se fait avec les CN^-, on a une charge électrique totale de -3, donc il se lie à 3 K⁺ pour donner un ferricyanure de potassium électriquement neutre.

 

On peut répondre au QCM : 

 

A : vrai (même pas besoin de faire tout ça pour cet item, si on a un ion de la forme 3KX, alors X est forcément ionisé en X^3- puisque le potassium est toujours ionisé en K⁺ ! )

B : faux : c'est une question de cours comme on les aime : sp³d² donne une forme octaédrique, c'est sp³d qui donne une bipyramide trigonale !

C : vrai : il a 5 électrons 3d, qu'on rassemble dans 3 orbitales en forme excitée : il y a une orbitale avec un électron célibataire.

D : vrai : pas besoin de se prendre la tête : l'énoncé dit qu'ils sont de couleurs différentes et on a vu qu'ils ont des orbitales remplies différemment. Donc le remplissage des orbitales d peut donner des propriétés optiques différentes

E : vrai :  le ferrocyanure n'a pas d'électrons célibataires, il est diamagnétique. Le ferricyanure a un électron 3d célibataire, il est paramagnétique. 

 

 

Voilà voilà j'espère que ça te sera utile

[Jules66]

Merci beaucoup à toi Franstrois, j'ai absolument tout compris !!!