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ion ou molécule portant des groupes fonctionnels lui permettant de se lier à un ou plusieurs atomes ou ions centraux De Wikipédia, l'encyclopédie libre
Pour les articles homonymes, voir Ligand.
Un ligand est un atome, un ion ou une molécule portant des groupes fonctionnels lui permettant de se lier à un ou plusieurs atomes ou ions centraux. Le terme de ligand est le plus souvent utilisé en chimie de coordination et en chimie organométallique (branches de la chimie inorganique).
L'interaction métal/ligand est du type acide de Lewis/base de Lewis. La liaison ainsi formée est nommée « liaison covalente de coordination ». Dans ce cadre, l'association d'un ou de plusieurs cation(s) (ou atome) métallique(s) central(aux) avec un/des ligands(s) est un édifice qui se nomme « complexe de coordination » (ou « complexe organométallique » s'il contient au moins une liaison métal-carbone).
Le mot français désignant un ligand est « coordinat ». En effet, ligand est un mot anglais, bien que très employé en chimie française.
Les ligands sont de nature très variée. Parmi les plus courants, on trouve des molécules porteuses de doublet(s) d'électron(s) libre(s) comme l’eau H2O ou l'ammoniac NH3 ou des anions comme les chlorures Cl−, les cyanures CN−, les hydroxydes HO−.
Les molécules portant plusieurs groupes fonctionnels pouvant se lier au cation métallique sont des ligands polydentés ou polydentes (l'anglicisme polydentate est parfois utilisé, à tort) : leur denticité, c'est-à-dire le nombre d'atomes susceptibles de se lier au métal, est supérieure à 1. La liaison des ligands polydentés est favorisée entropiquement par rapport à celle des ligands monodentés (ou monodentes, denticité=1). En effet, dans les réactions de déplacement de n ligands monodentés (souvent, des molécules de solvant) autour d'un ion central par un ligand polydenté, il y a augmentation du nombre de molécules total de n-1, ce qui est favorable entropiquement.
Voici les formules de quelques ligands et les noms qui doivent être utilisés pour les désigner.
| Formule | Nom |
|---|---|
| NH3 | ammine |
| H2O | aqua |
| CH3 | méthyl |
| C5H5N | pyridine |
| CH3COO− | acéto |
| F− | fluoruro |
| O2− | oxo |
| SH− | thiolo |
| OH− | hydroxo |
| SO42− | sulfato |
| S2O32− | thiosulfato |
| NO | nitrosyl |
| CO | carbonyl |
| C6H5 | phényl |
| CN− | cyanuro |
| Cl− | chloruro |
| O22− | peroxo |
| S2− | thio |
| H− | hydruro |
| SCN− | thiocyanato |
| NO2− | nitrito |
Les noms de ligands se terminent par « o » s'ils portent une charge négative.
La capacité d'un ligand à se lier à un métal est corrélée approximativement à sa nucléophilie dans les réactions organiques.
Si des ligands au minimum bidentés (ou bidentes) peuvent former des cycles à cinq ou six avec le cation central (ces cycles sont, comme en chimie organique, favorisés thermodynamiquement), la stabilité du complexe est améliorée. Il s'agit de l'effet chélate. L'étymologie de ce mot révèle son sens : en effet il dérive du grec khêlê : « pince ». La stabilisation supplémentaire due à l'effet chélate tire son origine du fait que la liaison au cation central du premier groupe fonctionnel pouvant servir de ligand place à proximité du cation les autres doublets libres de la molécule, ce qui est favorable entropiquement.
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