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dissolution de l'or
Bonsoir,
J'ai du mal à comprendre un exercice dont voici l'énoncé :
Données :
E°(Au3+ (aq)/Au (s))=1,52 V
E°(H+ (aq)/H2 (g))=0,00 V
E°(NO3- (aq)/NO (g))=0,96 V
log 
4 (AuCl4-)=26
1. L'or métallique peut-il être oxydé par une solution d'acide chlorydrique ? Par une solution d'acide nitrique ? Justifier brièvement.
2. On constate que l'or métallique se dissout dans l'eau régale, mélange d'acides nitriques et chlorydrique concentrés dans les proportions 1/3-2/3.
2.1. Justifer qualitativement ce résultat par rapport aux conclusions de 1.
2.2 Ecrire l'équation bilan et calculer la constante thermodynamique de la réaction d'oxydation de l'or métallique (Au) dans l'eau régale.
2.3. On considère une eau régale obtenue par mélange d'acides nitrique et chlorydrique dans laquelle la concentration en ions nitrate est x, celle en ions chlorure 2x. En considérant que le gaz formé au cours de la réaction avec l'or métallique est libéré sous pression p°, calculer x pour obtenir une concentration en or dissous dans l'eau régale CAu=1,0.10-3mol.L-1.
Voici ce qui me pose problème :
Quand on nous parle d'acide chlorydrique, est-ce qu'on s'intéresse au H+ du couple H+ (aq)/H2 (g) ou au ions chlorures permettant de former AuCl4- ? En général quand on a de l'acide chlorydrique on ne s'intéresse qu'au H+ mais comme ici les Cl- sont importants aussi je ne vois pas pourquoi on ne les considérerait pas....
Dans la question 2.3, il y a écrit dans la correction que la concentration des H+ à l'équilibre est égale à 3x-4 CAu. D'où vient ce 3 ? Est-ce que cela a un rapport avec les 1/3-2/3 de l'énoncé ?
Merci d'avance !
Bonjour
Le plus fort des oxydants présents ( l'ion nitrate de l'acide nitrique) n'est pas assez fort pour oxyder l'or puisque E°(NO3-/NO)<E°Au3+/Au) . D'où l'intérêt d'ajouter de l'acide chlorhydrique : les ions chlorure complexent les ions or et je te laisse démontrer que le potentiel standard du couple (AuCl4-/Au) est très inférieur à 0,96V. Demie équation :
Au+4Cl- = AuCl4-+3e-
Les ions nitrate en milieu acide et en présence d'ions chlorure peuvent donc oxyder l'or avec production d'ions complexe AuCl4- .
J'ai recalculé E°(AuCl[sub]4-/Au)[/sub] et je trouve :
E°(AuCl[sub]4-/Au)[/sub]=E°(Au3+/Au)-0,02log()=1,00V ce n'est pas inférieur à 0,96V
Ensuite, je n'ai pas très bien compris, ici, l'acide chlorydrique sert à amener des H+, des Cl- ou les deux ?
Ensuite (cf mon premier message), pourquoi la concentration des H+ à l'équilibre est égale à 3x-4 CAu. D'où vient ce 3 ? Est-ce que cela a un rapport avec les 1/3-2/3 de l'énoncé ?
Concernant le potentiel standard : je m'étais fié à un article anglais en oubliant qu'il ont la convention de signe opposé à la notre... Bref : je viens de faire le calcul. On obtient bien 1,0V. Cette valeur est très voisine de 0,96V. La réaction ne peut pas être considérée comme quasi totale. Sa constante de réaction est un peu inférieure à 1 mais suffisamment élevée pour que le taux de réaction ne soit pas négligeable.
Concernant le tableau d'avancement, chaque ion Cl- apporté par l'acide chlorhydrique est accompagné d'un H+(aq), chaque ion NO3- apporté par l'acide nitrique est accompagné d'un H+(aq). La valeur initiale de [H+(aq)] est donc de (3x).
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