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Problème 1

Le développement de catalyseurs pour la polymérisation stéréorégulière a motivé l'étude du système A–B, où A = Te(crist.) et B = TeClX4+4 AlClX3\ce{TeCl4 + 4AlCl3} (analogue de Te[AlClX4]X4\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 TeClX4\ce{TeCl4} volatile par 2 mol de I. I et II sont rose-violet, se dissocient en trois ions dans NaAlClX4\ce{NaAlCl4} fondu, avec des masses molaires 1126±431126 \pm 43 et 867±48867 \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 27Al^{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, AlClX3\ce{AlCl3} étant volatil ? (1.6) Écrire la réaction qui transforme l'un en l'autre par chauffage.
Étape 2 sur 4 : Formules moléculaires via la masse molaire
I=TeX4[AlX2ClX7]X2 (Mcalc=1115 g mol−1);II=TeX4[AlClX4]X2 (Mcalc=848 g mol−1)\mathrm{I} = \ce{Te4[Al2Cl7]2}\ (M_{calc} = 1115\ \mathrm{g\,mol^{-1}});\qquad \mathrm{II} = \ce{Te4[AlCl4]2}\ (M_{calc} = 848\ \mathrm{g\,mol^{-1}})
Analyse

Les formules simples Te₂Al₂Cl₇ (M=557M = 557) et Te₂AlCl₄ (M=424M = 424) sont bien en dessous des valeurs mesurées, mais leurs doubles conviennent : TeX4AlX4ClX14\ce{Te4Al4Cl14} (1115 contre 1126 ± 43) et TeX4AlX2ClX8\ce{Te4Al2Cl8} (848 contre 867 ± 48). Écrites comme sels : I = TeX4[AlX2ClX7]X2\ce{Te4[Al2Cl7]2}, II = TeX4[AlClX4]X2\ce{Te4[AlCl4]2}.