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Niveau école ingénieur
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Degre d'oxydation

Posté par
silverstar
13-12-12 à 17:17

Bonjour a tous, j'ai quelques questions a vous poser quant aux nombres d'oxydation ?

Dans mon cours, on me demande " quels sont les degres d'oxydations les plus courants de l'element du Titane "
Je suppose donc qu'on me demande le degre d'oxydation maximal et minimale.

Le titane ayant comme structure electronique (Z = 22)
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2

Les reponses sont +IV et +II .. mais je ne comprends pas pourquoi ?

Ensuite, a la prochaine question, on me demande si l'oxyde superieure du titane est-elle une base ou un acide(on me dit que c'est un amphotere(base acceptee)) mais je ne comprends pas pourquoi.
En effet, l'oxyde superieur du titane est Ti2O4 <=> TiO2

Si vous pourriez m'aider s'il vous plait, merci beaucoup.

Posté par
molecule10
réponse 14-12-12 à 14:47



   Bonjour  silverstar :


   L'atome de titane :

   Donner la structure électronique d'un atome de titane dans son état fondamental et justifier la position de l'élément titane dans la classification électonique.

   Le n° atomique Z vaut Z= 22, donc 22 électrons

   1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2.

   Le niveau n= 4 est partiellement occupé, l'élément titane appartient à la 4ème ligne ( période) de la classification périodique.

   4s2 3d2 : 4 électrons externes, le titane appartient à la 4ème colonne.

   A quelle catégorie cet élément appartient-il ?

   1ère série des métaux dits de "transition".

   Indiquer la structure électronique de l'ion Ti2+. Préciser le nombre d'électrons célibataires pour cet ion.

   1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d2.

   3d2 : deux électrons célibataires.

  
   ( Le  TiO2  est  insoluble  dans  l'eau  ( donc  pas  acide ).  Traité  avec  H2SO4 , on  forme  du  Ti(SO4)2  puis  traité  avec  H2O2  à  3%  on  obtient  l'acide  pertitanique  H2TiO4 . )





   Ensuite , voici  le  titane  en  solution  aqueuse .
  
   espèce dissoute égale à 10-6 mol/L.

  On donne :

  Ti2+ + 2HO- = TiO(s) + H2O ; K1 = 1017.

  2Ti3+ + 6HO- = Ti2O3(s) + 3H2O ; K21 = 1099.

  Exprimer les constantes K1 et K2 en fonction des concentrations.

  K1 = 1 / ( [Ti2+][HO-]2).

  K2 = 1 / ( [Ti3+]2[HO-]6).

  Calculer le pH limite d'existence de l'oxyde TiO(s).

  [HO-]2 = 1 / ( [Ti2+] K1) = 1/(10-6 * 1017) =10-11 ;

  [HO-] = 10-5,5 ; [H3O+]= 10-14 / 10-5,5 = 10-8,5 d'où pH= 8,5.

  Calculer le pH limite d'existence de l'oxyde Ti2O3(s).

  [HO-]6 = 1 / ( [Ti3+] K2) = 1/(10-12 * 1099) =10-87 ;

  [HO-] = 10-14,5 ; [H3O+]= 10-14 / 10-14,5 = 100,5 d'où pH= -0,5.

  Dans le domaine 0< pH <14, on ne considère pas l'existence de l'ion Ti3+.

  Déterminer le nombre d'oxydation de l'élément titane dans les espèces suivantes :
  Ti2+ : +II ; Ti : 0 ; TiO : +II ; TiO2 : +IV ; Ti2O3 : +III.

  Bonnes  salutations .



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