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acide chlorhydrique et étain....(réaction d'oxydoréduction)
bonjour,
je suis en première S et j'ai des soucis pour faire mon exercice.
Voila l'énoncé:
L'acide chlorhydrique ne peut pas attaquer le cuivre. En revanche, il peut oxyder l'étain Sn en produisant un dégagement gazeux. Des ions étain Sn2+ apparaissent alors en solution.
1) Quel est le gaz formé lors de l'attaque d'un métal par l'acide chlorhydrique?
2) Identifier les couples oxydant/réducteur mis en jeu et écrire l'équation de la réaction d'oxydation de l'étain par l'acide chlorhydrique.
3) On dispose d'une statuette en bronze (allige d'étain et de cuivre). Afin de déterminer la composition de cet alliage en pourcentage massique, on plonge un échantillon de masse m=6,80g dans un excès d'acide chlorhydrique.
Le volume de gaz recueilli à la fin de la réaction est de 275mL.
a. Calculer la quantité de gaz formé.
b. Etablir le tableau descriptif de l'évolution du système.
c. Déterminer la masse d'étain ayant réagi.
d. En déduire la composition du bronze constituant la statuette en pourcentage massique.
Données Vm= 24 L.mol-1 ; M(Sn)=118.7 g.mol-1
Bonjour,
Pour la 1ere question tu devrais savoir que si
l'acide chloridrique (H+, Cl-) rèagit avec un métal il se produit la
demi équation
2Cl-+ 2e---> Cl2
Il se forme donc le gaz diChlore
2) Les couples oxudo-reducteur en jeu sont
Sn2+/Sn et Cl2/Cl-
pour la 1ère question, j'ai pensé que le gaz formé était le H2
et pour la 2ème question les couples redox sont:
H+ / H2 et Sn2+ / Sn
donc: 2H+ + 2 e- = H2
et Sn = Sn2+ + 2 e-
L'équation de réaction serait:
Sn + 2H+ ---> Sn2+ + H2
Tu as raison autant pour moi, c'est bien le couple
H+/H2 qui intervient et il se degage donc H2.
Dis moi quelle difficulté tu rencontre pour le 3)?
On te dit que HCl n'attaque pas le Cuivre mais attaque l'etain. Donc seule la partie Sn de l'alliage de bronze de la statue va etre attaqué.
On te donne le volume de gaz recueilli (H2) tu devrais facilement en déduire le nombre mole de gaz recueilli
d'accord donc il faut utiliser n= V/Vm
Mais ma difficulté est pour la question 3)c, le tableau descriptif
L'équation de la reaction est
Sn + 2H+--> Sn2++ H2
Tu sais donc que pour 1 mole de gaz H2 formée tu as oxydé une mole d'étain.
Donc le nombre de mole d'étain initial est égal au nombre de mole de H2 formées (que tu as déjà calculé).
De la il n'est pas difficile d'en déduire la masse d'étain initial avec m= n/M
mais lorsqu'il est dit dans l'énoncé "...on plonge un échantillon de masse m=6.80g..." c'est la masse d'alliage ou d'étain?
C'est evidemment la masse totale de l'échantillon de statue c'est à dire d'alliage (Sn/Cu).
Comme tu peux déduire la masse d'étain comprise dans l'échantillon grace au volume de gaz dégagé tu
pourra sans probleme en déduire la composition massique en étain de l'alliage grace à la formule
Composition massique en Sn = masse Sn/masse totale
= masse Sn/6,80
pour la question 3b, le tableau descriptif est bien le tableau d'avancement mais comment fait-on pour l'état initial de 2H+, Sn2+ , H2?
Ont-ils tous le même nombre de mol c'est à dire 0,01 mol?
A l'état initial tu as Ni(Sn) mole d'étain, Ni(H+) mole de H+ et 0 mole de Sn2+
A l'etat final tu aura:
0 mole de Sn (tout consommé car H+ est en exces)
Ni(H+)-Ni(Sn) mole de H+ (nb de mole initial - nombre de mole ayant réagi)
Ni(Sn) mole de Sn2+ (Il s'est formé autant de mole de Sn2+ qu'il y avait de mole de Sn à l'état initial)
Correction
A l'état final tu aura Ni(H+)-2Ni(Sn) mole de H+ (car on consomme 2 mole de H+ pour une mole de Sn)
et pour H2 ?
Mais on peut calculer la quantité de matière de 2H+ présente à l'état initial
Non tu ne peux pas et cela n'est d'ailleurs pas demandé.
Tu sais juste que H+ est en exces donc il y au moins 2Ni(Sn) mole de H+ à l'etat initial car c'est le minimum pour oxydé tout Sn présent.
Il pourrait à l'état initial y avoir 4Ni(Sn) mole de H+ ou 100Ni(Sn) mole de H+ cela n'a pas d'importance tout ce que tu sais c'est qu'il y en a en excès.
Comme te le montrent les calculs tu n'as pas besoins de savoir la quantité de matière initiale de H+ pour calculer la quantité de matière de Sn initiale.
n(Sn)initial =n(H2) formé donc nous avons la quantité de matière de Sn a l'état initial non?
pour l'état intermédiaire de 2H+, nous avons donc n(H+)-2x ? c'est bien ça?
Sn + 2H+ ---> Sn2+ + H2
EI 0.01mol n(H+)/2 0 0
EInter 0.01-x n(H+)-2x x x
EFinal 0.01-xmax n(H+)-2xmax xmax xmax
Je viens de reproduire montableau peux-tu me dire si il est bon ou pas?
A priori pour écrire le tableau tu ne sais pas qu'il y a 0,01 mol de Sn au départ (c'est justement
le but de l'exercice de savoir combien il y en a)
Le tableau est
Sn + 2 H+ -> Sn2+ + H2
EI ni(Sn) ni(H+) 0 0
Einter ni(Sn)-x ni(H+)-2x x x
Ef ni(Sn)-xmax ni(H+)-2xmax xmax xmax
A la fin de la réaction xmax est tel qu'il ne reste plus d'étain donc
ni(Sn)-xmax=0
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