Problème 1

Le développement de catalyseurs pour la polymérisation stéréorégulière a motivé l'étude du système A–B, où A = Te(crist.) et B =

\ce{TeCl4 + 4AlCl3}

(analogue de

\ce{Te[AlCl4]4}

, impossible à isoler). La réaction de A et B donne trois composés I, II, III pour des mélanges initiaux contenant 77,8, 87,5 et 91,7 mol % de A. II et III se forment sans sous-produits ; la formation de I dégage 1 mol de

\ce{TeCl4}

volatile par 2 mol de I. I et II sont rose-violet, se dissocient en trois ions dans

\ce{NaAlCl4}

fondu, avec des masses molaires

1126 \pm 43

867 \pm 48

g mol⁻¹ (cryoscopie). Chacun montre une seule bande IR à 133 cm⁻¹ attribuée à une liaison Te–Te et un seul signal

^{27}\ce{Al}

RMN d'Al tétraédrique, à des déplacements différents. (1.1) Déterminer le rapport minimal Te : Al : Cl pour I, II, III. (1.2) Écrire les formules moléculaires de I et II. (1.3) Donner les formules du cation et de l'anion dans I et II. (1.4) Décrire la stéréochimie des ions, les cations étant des systèmes aromatiques inorganiques. (1.5) Quel composé est le plus stable thermiquement,

\ce{AlCl3}

étant volatil ? (1.6) Écrire la réaction qui transforme l'un en l'autre par chauffage.

Étape 1 sur 4 : Rapports minimaux Te : Al : Cl

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\mathrm{I}:\ 9\mathrm{Te}:8\mathrm{Al}:32\mathrm{Cl}\ -\ \ce{TeCl4}\ \to\ 2:2:7;\qquad \mathrm{II}:\ 8\mathrm{Te}:4\mathrm{Al}:16\mathrm{Cl}\ \to\ 2:1:4;\qquad \mathrm{III}:\ 12\mathrm{Te}:4\mathrm{Al}:16\mathrm{Cl}\ \to\ 3:1:4

Analyse

77,8 mol % de Te signifie Te:B = 7:2, soit $7\ce{Te} + 2\ce{TeCl4} + 8\ce{AlCl3}$ = Te₉Al₈Cl₃₂ ; en retranchant le $\ce{TeCl4}$ dégagé et en divisant par 2, on obtient 2:2:7 pour I. De même 87,5 % donne 7:1 ( $8\ce{Te} + 4\ce{Al} + 16\ce{Cl}$ , 2:1:4) pour II et 91,7 % donne 11:1 ( $12\ce{Te} + 4\ce{Al} + 16\ce{Cl}$ , 3:1:4) pour III.