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Réaction entre le cuivre et l'ion zincate [67705]

darrigan Modérateur 2872 messages postés Posté le : 06/09/2009, 15:50 (Lu 30529 fois) Commentaire :  problème... Bonjour à tous, Voici une question pour les spécialistes (Maurice, au secours !) Je viens de réaliser cette expérience, qui est magnifique : http://scienceamusante.net/wiki/index.php?title=Transformer_le_cuivre_en_argent_et_en_or_:_galvanisation_et_laiton Or je n'arrive pas à interpréter la réaction entre la solution d'ion zincate Zn(OH)42– (ou (ZnO2•2H2O)2–) et le cuivre, qui forme un dépôt de zinc métallique. D'après les potentiels standards, il n'y a aucune chance que Cu(s) réagisse avec le zincate (ni même avec Zn(+II)) pour former Cu2+ et Zn°(s) ! Alors un spécialiste de chimie des solutions aurait-il une idée d'interprétation ? Merci. ---------- Édité le 06/09/2009, 16:07 par darrigan

Re: Réaction entre le cuivre et l'ion zincate

nobelios 1214 messages postés Posté le : 06/09/2009, 15:57 (Lu 30516 fois) Superbe réaction que tu a fait là ^^, la chimie amusante est étonnante !

Re: Réaction entre le cuivre et l'ion zincate [67708]

maurice Modérateur 1758 messages postés Posté le : 06/09/2009, 16:36 (Lu 30506 fois) Cette réaction est effectivement difficile à comprendre, car tout porte à croire qu'elle se produit en sens inverse. Pour qu'elle puisse être inversée, il faut que le potentiel du cuivre soit proche de celui du zinc, et même plus négatif que les -0.76 V de celui du zinc. Or le potentiel du cuivre suit la loi de Nernst : E(Cu) = 0.34 + 0.03 log[Cu2+] Pour que ce potentiel soit peut-être égal à -0,80 V, il faut que la concentration x du cuivre soit donnée par : - 0.80 = 0.34 + 0.03 log x - 1.14 = 0.03 log x log x = - 37 La concentration doit être égale à 10-37 M, pour que la réaction s'inverse. La question revient à se demander comment faire pour que la concentration se maintienne à une concentration si faible. Il faut imaginer que la concentration du ion cuivre soit impliquer dans un produit de solubilité de valeur élevée. Le produit de solubilité de Cu(OH)2 n'a qu'un pK de 19.8. C'est insuffisant. Même en solution 1 molaire de NaOH, il reste une concentration en Cu2+ trop importante. Il faudrait trouver un composé de Cu encore plus insoluble. Mais lequel ? Siu tu as une idée ... Je n'ai hélas pas la réponse, mais seulement la piste qui doit mener à la réponse. Désolé ! Professeur de chimie de niveau préuniversitaire

Re: Réaction entre le cuivre et l'ion zincate [67712]

darrigan Modérateur 2872 messages postés Posté le : 06/09/2009, 18:20 (Lu 30498 fois) Merci Maurice. Depuis, j'ai trouvé une autre explication dans un livre, mais dans le livre ils ne se mouillent pas trop non plus... Je l'ai rajoutée sur la page de l'expérience. Est-ce que cela te semble plausible ?

Re: Réaction entre le cuivre et l'ion zincate [67713]

alexchimiste 1196 messages postés Posté le : 06/09/2009, 18:42 (Lu 30497 fois) Je connais la variante utilisant du chlorure de zinc anhydre :)

Re: Réaction entre le cuivre et l'ion zincate [67715]

darrigan Modérateur 2872 messages postés Posté le : 06/09/2009, 19:26 (Lu 30495 fois) Ha ? raconte !

Re: Réaction entre le cuivre et l'ion zincate [67717]

alexchimiste 1196 messages postés Posté le : 06/09/2009, 19:48 (Lu 30491 fois) Erf, ça vient de "oh la chimie" de Paul Depovere.. je n'ai pas le livre sous mes yeux ! demain je mettrai ici mes recherches.

Re: Réaction entre le cuivre et l'ion zincate [67718]

darrigan Modérateur 2872 messages postés Posté le : 06/09/2009, 20:27 (Lu 30489 fois) En effet, page 111 et 112 (2e édition). Mais je ne comprends pas l'équation qu'il donne : ZnZn + Zn2+(aq) --> Zn2+(aq) + ZnCu Il n'explique pas grand chose.

Re: Réaction entre le cuivre et l'ion zincate [67719]

alexchimiste 1196 messages postés Posté le : 06/09/2009, 20:43 (Lu 30486 fois) t'es sur de ton équation?

Re: Réaction entre le cuivre et l'ion zincate [67727]

darrigan Modérateur 2872 messages postés Posté le : 06/09/2009, 22:39 (Lu 30474 fois) Bin... c'est celle de l'auteur du livre (Paul Depovere). Et il n'explique rien justement.

Re: Réaction entre le cuivre et l'ion zincate [67720]

nobelios 1214 messages postés Posté le : 06/09/2009, 20:46 (Lu 30485 fois) C'est mignon l'indice Zn mais je ne suis pas trop sûr que ca existe ^^ !

Re: Réaction entre le cuivre et l'ion zincate [67724]

Unkky Modérateur 593 messages postés Posté le : 06/09/2009, 21:23 (Lu 30482 fois) Je pense que c'est justement pour ça qu'il la comprend pas ---------- Édité le 06/09/2009, 21:24 par Unkky

Re: Réaction entre le cuivre et l'ion zincate [67726]

maurice Modérateur 1758 messages postés Posté le : 06/09/2009, 22:28 (Lu 30477 fois) J'ai aussi lu le llvre de Paul Depovere dont tu parles. L'équation qu'il cite peut être avancée pour expliquer un léger déplacement du potentiel, mais pas un déplacement de l'ordre de 1 Volt, et c'est ce qu'il faudrait pour justifier la réaction de dépôt du zinc. Il part du raisonnement suivant. Le potentiel du zinc peut être défini comme suit : E(Zn) = E° + 0.0295 log Ox/Red = - 0.76 + 0.0295 log ([Zn2+]/[Zn]) Normalement on considère la concentration de l'atome Zn neutre dans la plaque de zinc comme constante. Donc le terme [Zn] est sorti du log, et est inclus la constante E°, qui vaut - 0.76 V. Certains disent que cette concentration est prise égale à 1, ce qui revient au même. Et il ne reste plus que le terme [Zn2+] dans le log. Mais si on considère un alliage Zn-Cu, la concentration de l'atome Zn dans la plaque de cuivre-zinc n'est pas constante, Elle est plus petite. Depovere l'écrit [Zn]Cu. Le potentiel du zinc au contact du cuivre devient alors : E(Zn) = - 0.76 V + 0.0295 log[Zn2+ - 0.0295 log [Zn]Cu Tout ceci est tout à fit correct, mais insuffisant pour expliquer que le potentiel du zinc devient égal à celui du cuivre. Il faudrait que la concentration du zinc dans l'alliage cuivre-zinc soit 10-20 pour obtenir l'effet recherché. Or il est de toute façon supérieur à 1 ppm, ou 10-6. Donc cette explication n'est pas suffisante, et de loin. Professeur de chimie de niveau préuniversitaire

Re: Réaction entre le cuivre et l'ion zincate [67728]

darrigan Modérateur 2872 messages postés Posté le : 06/09/2009, 22:41 (Lu 30472 fois) Merci. Bon pour l'instant l'explication la plus plausible est celle que j'ai mise sur le wiki... à défaut de mieux.

Re: Réaction entre le cuivre et l'ion zincate [67741]

ECOLAMI 1321 messages postés Posté le : 08/09/2009, 08:04 (Lu 30437 fois) Bonjour, Je suis étonné aussi de cette réaction. Il existe des bains de métalisation "chimiques" qui déposent du cuivre ou de l'argent ou du zinc ou du nickel. A chaque fois il y a un réducteur puissant en solution qui permett la réaction. La réaction est alors déclenchée par le métal qu'on souhaite recouvrir. Ici je me demande si un tel mécanisme n'est pas en cause, le réducteur étant le zinc métalique. Sinon par voie électrolytique on sait déposer directement l'alliage laiton en jouant sur les concentrations des deux métaux sous forme cyanurée. Je n'ai pas les détails mais un calcul doit permettre d'établir les concentrations afin que la vitesse de déposition soit telle que l'alliage voulu se dépose: d'aprés la personne qui m'en avait parlé c'est assez délicat. Tri+traitement Produits chimiques 77 (Seine et Marne)

Re: Réaction entre le cuivre et l'ion zincate [67746]

Mad chemist 639 messages postés Posté le : 08/09/2009, 17:21 (Lu 30426 fois) Et si le processus n'était pas chimique mais physique??? càd que le Zinc ne fais que s'agglomerer a la surface de la piece pour former une couche de zinc uniforme sans passer par l'ion zincate un processus purement physique mais que je ne saurai non plus expliquer hélas... Associé de recherche en chimie médicinale (Bac+5)

Re: Réaction entre le cuivre et l'ion zincate [67754]

darrigan Modérateur 2872 messages postés Posté le : 08/09/2009, 19:54 (Lu 30369 fois) Cela me semble impossible ! Si tu regarde bien la surface, elle est brillante, uniforme, épouse parfaitement tous les reliefs de la pièce. Si c'était le zinc en poudre qui s'agglomérait en surface on aurait : - quelque chose de granuleux, hétérogène - aucune réaction aux endroits où la pièce ne touche pas le zinc - aucune réaction en prenant des gros bouts de zinc (or l'expérience marche aussi des clous zingués... donc pas en poudre).

Re: Réaction entre le cuivre et l'ion zincate [67760]

ECOLAMI 1321 messages postés Posté le : 08/09/2009, 20:39 (Lu 30356 fois) Bonsoir, Encore une remarque, la réaction se fait en milieu alcalin mais apparemment pas en milieu acide: il y a peut-être une piste à creuser. Le zinc est aussi bien dissous dans les deux cas. Tri+traitement Produits chimiques 77 (Seine et Marne)

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