COURS 17
Équilibres de complexation




CQ F R
Définition d’un complexe
Un complexe est un édifice polyatomique constitué d’un atome ou d’un cation central auquel sont liés des
molécules ou des ions appelés ligands. Le complexe MLn est un donneur de ligands L alors que le métal ou
l’ion métallique M en est un accepteur.

Équilibres de complexation
• Le ligand, le cation métallique et le complexe sont en équilibre selon l’équation :
M (aq) + n L (aq) = MLn (aq)
de constante d’équilibre en solution aqueuse diluée, telle que à l’équilibre :
bn =

bn est appelée constante globale de formation ou constante de stabilité du complexe.
• Pour la formation du complexe MLi par la réaction d’équation :
MLi-1 (aq) + L(aq) = MLi (aq)
on définit la constante de formation successive Kfi et la constante de dissociation successive Kdi :

Kfi =


Domaines de prédominance
• De l’expression de Kfi on tire la relation :
pL = – log [L] = log Kfi + log = pKdi + log

Le diagramme de prédominance des espèces en fonction de pL s’en déduit :

[MLi] > [MLi–1] [MLi] = [MLi–1] [MLi] < [MLi–1]

MLi est l’espèce prédominante pKdi MLi–1 est l’espèce prédominante pL

• Soit un cation métallique M et un ligand L ne formant, en solution aqueuse, que le complexe ML selon
la réaction d’équation :
M (aq) + L (aq) = ML (aq)
La constante d’équilibre de cette réaction en solution aqueuse diluée, est telle que :
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Kf =


soit : pM = – log [M] = log Kf + log = pKdi + log

Le diagramme de prédominance des espèces en fonction de pM s’en déduit :
[ML] > [L] [ML] = [L] [ML] < [L]

ML est l’espèce prédominante pKd L est l’espèce prédominante pM




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Équilibres de complexation




Réactions compétitives entre complexes, cations métalliques et ligands
L’utilisation des domaines de prédominance facilite l’étude des réactions compétitives entre complexes, cations
métalliques et ligands (doc. 1 et 2).

pL pM

M L




donneurs de ligands L
pKd pKd




de plus en plus forts




de plus en plus forts
donneurs d'ions M
accepteurs de ligands L
de plus en plus forts




de plus en plus forts
accepteurs d'ions M
[ML] [ML]


M' L'
pK'd pK'd

[M'L] [ML']




Doc. 1 La réaction M + M’L = M’ + ML a une Doc. 2 La réaction L + ML’ = L’ + ML a une
constante d’équilibre K0 = Kf / K’f supérieure à 1. constante d’équilibre K0 = Kf / K’f supérieure à 1.



Facteurs influençant la complexation
Un comple [MLp] peut être totalement ou partiellement détruit :
• sous l’action d’un autre ligand L’, susceptible de donner avec M un complexe [ML’q] plus stable que [MLp] ;
• sous l’action d’un autre ion central M’ susceptible de donner avec L un complexe [M’Lr] plus stable que
[MLp] ;
• sous l’action d’un acide HA susceptible de protoner le ligand L :
L + HA = LH+ + A–
et donc de provoquer la dissociation du complexe [MLp].


Titrage d’un cation métallique par l’E.D.T.A. Y4–
Dans une solution tampon de pH approprié l’E.D.T.A. Y 4– réagit avec le cation M n+ (Ca2+, Mg2+, Fe3+, Ni2+,
…) à doser, en présence d’un indicateur coloré, Ind.
Cet indicateur forme avec Mn+ un complexe coloré, soit [MInd]n+, qui peut être détruit par Y 4–.
...