Discussion:Transformer le cuivre en argent et en or : galvanisation et laiton : Différence entre versions

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Les réactions sont les suivantes : <center><math>\begin{matrix}
 
Les réactions sont les suivantes : <center><math>\begin{matrix}
\rm cathode :& &  & \rm Zn^{2+}_{(aq)} & \rightarrow & \rm Zn_{(Cu)} & + & 2 \; e^-\\  
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\rm cathode :& \rm Zn^{2+}_{(aq)} & + & 2 \; e^- & \rightarrow & \rm Zn_{(Cu)} & & \\  
\rm anode :& \rm Zn_{(Zn)} & + & 2 \; e^- & \rightarrow & \rm Zn^{2+}_{(aq)} &  & \\ \\
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\rm anode :&  &  & \rm Zn_{(Zn)} & \rightarrow & 2 \; e^- & + & \rm Zn^{2+}_{(aq)} \\ \\
\rm bilan : & \rm Zn_{(Zn)} & + & \rm Zn^{2+}_{(aq)} & \rightarrow & \rm Zn_{(Cu)} & + & \rm Zn^{2+}_{(aq)}
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\rm bilan : & \rm Zn^{2+}_{(aq)} & + & \rm Zn_{(Zn)} & \rightarrow & \rm Zn_{(Cu)} & + & \rm Zn^{2+}_{(aq)}
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L'intérêt de chauffer est de favoriser la migration de ces atomes de zinc dans le cuivre. La fraction massique en zinc étant très importante à la surface, l'alliage apparaît argenté. Chauffer la pièce rincée permet la migration de ces atomes de zinc dans la pièce, diminuant la fraction massique à l'extérieur et donc la couleur.
 
L'intérêt de chauffer est de favoriser la migration de ces atomes de zinc dans le cuivre. La fraction massique en zinc étant très importante à la surface, l'alliage apparaît argenté. Chauffer la pièce rincée permet la migration de ces atomes de zinc dans la pièce, diminuant la fraction massique à l'extérieur et donc la couleur.

Version du 2 mars 2018 à 01:25

Bonjour, je veux quand même demander avant de réformer en profondeur cette page du wiki. En effet, cette version de l'expérience est assez obselète et assez dangeureuse compte-tenu de l'utilisation d'hydroxyde de sodium SGH05 qui n'est pas nécessaire. En effet, une autre référence[1] est arrivée aux conclusions suivantes :

  • le recours à une solution très basique SGH05 est inutilement dangereuse, une solution de chlorure de zinc SGH07 ou de sulfate de zinc SGH05 à 1 mol/L est suffisante.
  • en reproduisant l'expérience de la référence citée dans la version actuelle de notre article[2], en utilisant cette fois la même concentration en ion zinc (II) dans chaque compartiment, une différence de potentiel est observée.
  • cette tension varie selon le métal utilisé : en utilisant du platine, du fer et d'autres métaux à la place du cuivre, on obtient des potentiels différents, indiquant une importance du métal.

L'explication avancée est la suivante : le cuivre est un bon métal pour faire avec le zinc des alliages. L'équilibre de la réaction est déplacé car les atomes de métaux produits à la cathode peuvent migrer dans le métal pour former l'alliage. Il ne s'agit donc pas d'une pile de concentration comme supposé.

Les réactions sont les suivantes :
[math]\begin{matrix} \rm cathode :& \rm Zn^{2+}_{(aq)} & + & 2 \; e^- & \rightarrow & \rm Zn_{(Cu)} & & \\ \rm anode :& & & \rm Zn_{(Zn)} & \rightarrow & 2 \; e^- & + & \rm Zn^{2+}_{(aq)} \\ \\ \rm bilan : & \rm Zn^{2+}_{(aq)} & + & \rm Zn_{(Zn)} & \rightarrow & \rm Zn_{(Cu)} & + & \rm Zn^{2+}_{(aq)} \end{matrix} [/math]

L'intérêt de chauffer est de favoriser la migration de ces atomes de zinc dans le cuivre. La fraction massique en zinc étant très importante à la surface, l'alliage apparaît argenté. Chauffer la pièce rincée permet la migration de ces atomes de zinc dans la pièce, diminuant la fraction massique à l'extérieur et donc la couleur.

Je propose les modifications suivantes :

  • remplacer l'hydroxyde de sodium SGH05 par une solution de sulfate de zinc SGH05 à environ 2 mol/L (30 g dans 100 mL d'eau).
  • remplacer le chauffage par bec Bunsen par un chauffage sur plaque électrique, plus facilement trouvable aujourd'hui et évitant certains problèmes dus au placement de la pièce dans la zone oxydante de la flamme.
  • remplacer l'explication de la pile à concentration par l'explication ci-dessus.


Références :
  1. Szczepankiewicz, Bieron et Kozik, “The ‘Golden Penny’ Demonstration: An Explanation of the Old Experiment and the Rational Design of the New and Simpler Demonstration”, Journal of Chemical Education, 72, 5 (mai 1995), p. 386
  2. Chemical demonstrations: a handbook for teachers of chemistry, Bassam Z. Shakhashiri ; p. 267