Analyse d’un échantillon de Maillechort énoncé

E°

1- a- Espèces en présences : H⁺ (en excés), métaux Cu, Ni et Zn.

La règle du gama indique bien que le seul oxydant H⁺ réagit avec les réducteurs Ni

et Zn. Cu²⁺ Cu

Action des ions H⁺ sur Ni : H⁺ H₂

Réduction : 2H⁺ + 2e^- ® H₂ Ni²⁺ Ni

Oxydation : Ni ® Ni²⁺ + 2e^- Zn²⁺ Zn

Equation bilan : 2H⁺ + Ni ® Ni²⁺ + H₂

Action des ions H⁺ sur Zn :

Réduction : 2H⁺ + 2e^- ® H₂

Oxydation : Zn ® Zn²⁺ + 2e^-

Equation bilan : 2H⁺ + Zn ® Zn²⁺ + H₂

b- L’échelle des potentiels redox montre que H⁺ ne peut réagir avec Cu. Après l’action de l’acide, il reste donc un résidu solide de métal cuivre de masse m(Cu)=1,20 g

2- La solution obtenue par action des ions H⁺ contient les espèces suivantes : H⁺ (initialement en excés), Ni²⁺ et Zn²⁺

a- Après addition de poudre de zinc, 3 espèces sont en présence : Ni²⁺ , Zn²⁺ et Zn; conformément à la règle du gamma, l’oxydant Ni²⁺ réagit avec le réducteur Zn.

Ni²⁺ + 2e^- ® Ni

Zn ® Zn²⁺ + 2e^-

Ni²⁺ + Zn ® Ni + Zn²⁺

b- Les ions H⁺ sont éliminés pour éviter la “consommation” du métal Zn selon l’équation : Zn + 2H⁺ ® Zn²⁺ +H₂

c- L’équation bilan de la question a- montre bien qu’il y a consommation simultanée d’ions Ni²⁺ et de métal Zn. La réaction cesse après disparition du réactif en défaut : Ni²⁺

3- Pourcentage massique de chaque métal :

· % de Cu : la question 1- indique que 2g d’alliage contiennent 1,2 g de métal Cu : %Cu = 1,2/2*100=60%

· % de Ni : l’équation du 2-a- indique que n(Ni²⁺) = n(Zn) = 0,073/65=1,12.10^-3 mol

masse de Ni = n.M = 1,12.10^-3x59 = 0,066 g d’où % Ni = 0,066/2*100 = 3,3%

· % de Zn : 100-(60+3,3)=36,7%

· %Cu = 60% ; % Ni = 3,3% ; % de Zn = 36,7%