Complexes de transition : structure et absorption

Un complexe de transition associe un métal central à des ligands donneurs de doublets. Le nombre de coordination compte les atomes donneurs liés au métal, pas nécessairement le nombre de molécules de ligand. Un ligand polydentate peut occuper plusieurs positions et former un chélate. Charge globale, charges des ligands et degré d'oxydation du métal doivent être cohérents.

La géométrie et les ligands modifient les niveaux d'énergie électroniques. Une absorption peut correspondre à une transition entre niveaux, avec $\Delta E=h\nu=hc/\lambda$. Les couleurs observées dépendent des absorptions et de l'éclairage ; toutes les bandes ne sont pas forcément des transitions d-d, car des transferts de charge peuvent aussi intervenir.

Une bande fictive est attribuée, dans l'énoncé, à une transition séparée par l'énergie correspondant à $\lambda=500\ \mathrm{nm}$. Avec $h=6{,}626\times10^{-34}\ \mathrm{J\,s}$ et $c=3{,}00\times10^8\ \mathrm{m\,s^{-1}}$, l'écart par photon vaut $3{,}98\times10^{-19}\ \mathrm J$. En multipliant par $N_A=6{,}022\times10^{23}\ \mathrm{mol^{-1}}$, on obtient environ $239\ \mathrm{kJ\,mol^{-1}}$. Le facteur Avogadro change l'échelle de comptage, pas l'énergie d'un photon.

Le tableau enchaîne longueur d'onde SI, énergie par photon et énergie molaire. Une longueur d'onde plus courte correspond à un écart plus élevé. La figure est un bilan quantitatif de transition, pas un spectre complet ni une attribution automatique de couleur.