Sel de Zeise

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.

Sel de Zeise
Identification
Nom UICPA	2,2,2-trichloro(éthène)platinate(II) de potassium
No CAS	16405-35-9
No ECHA	100.158.770
No CE	234-577-7
PubChem	16211684
SMILES	C=C.O.[Cl-].[Cl-].[Cl-].[K+].[Pt+2] PubChem, vue 3D
InChI	Std. InChI : vue 3D InChI=1S/C2H4.3ClH.K.H2O.Pt/c1-2;;;;;;/h1-2H2;3*1H;;1H2;/q;;;;+1;;+2/p-3 Std. InChIKey : DCEGWIMEFFONKJ-UHFFFAOYSA-K
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
T° fusion	220 °C[3]
Masse volumique	2,88 g·cm-3[3] à 25 °C
Précautions
SGH[3]
Attention H315, H319, H335, P302+P352 et P305+P351+P338 H315 : Provoque une irritation cutanée H319 : Provoque une sévère irritation des yeux H335 : Peut irriter les voies respiratoires P302+P352 : En cas de contact avec la peau : laver abondamment à l’eau et au savon. P305+P351+P338 : En cas de contact avec les yeux : rincer avec précaution à l’eau pendant plusieurs minutes. Enlever les lentilles de contact si la victime en porte et si elles peuvent être facilement enlevées. Continuer à rincer.
NFPA 704[1]
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Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Préparation

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].

Structure

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.

Histoire

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 XIX^e 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 XX^e 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

Dimère du sel de Zeise.

• Le dimère de Zeise [(η²-C₂H₄)PtCl(µ-Cl)]₂ dérive du sel de Zeise par élimination de KCl suivie d'une dimérisation.
• Le dichloro(1,5-cyclooctadiène)platine (η⁴-C₈H₁₂)PtCl₂, dérivé du chlorure de platine(II) PtCl₂ et du cycloocta-1,5-diène C₈H₁₂, est un complexe platine(II) alcène commun.

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)).