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Oxydation de l'étain



  1. #1
    alopex

    Oxydation de l'étain


    ------

    Hello,

    Je cherche des infos sur l'oxydation de l'étain liquide par la vapeur d'eau dans le cadre de procédés thermochimiques de production d'hydrogène.
    A priori deux réactions possibles:
    Sn + H2O -> SnO + H2
    Sn + 2 H2O - > SnO2 + 2H2
    Je cherche de la littérature sur ces réactions.
    Peut on faire une analogie avec le comportement de CO/CO2, le Sn ayant une structure électronique similaire à C (cf tableau périodique). Observe-t-on également la dismutation 2SnO -> Sn + SnO2 comme avec l'équilibre de Boudouard. Le SnO est il également métastable à température ambiante comme CO?
    Je peux trouver des infos sur la thermochimie par contre je n'ai rien trouvé sur la cinétique alors je suis preneur merci.

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  4. #2
    moco

    Re : Oxydation de l'étain

    Tu perds ton temps.
    Les réactions que tu cherches marchent toutes deux en sens inverse. Fais le calcul de deltaG pour t'en convaincre.
    Ceci dit, SnO ne se dismute pas en Sn + SnO2 comme tu le supposes. C'est aussi l'inverse qui se passe.

  5. #3
    alopex

    Re : Oxydation de l'étain

    Moco:
    J'ai fait le calcul pour Sn + H2O -> SnO + H2
    Pour la demi-réaction:
    Sn(l) + 1/2 O2 -> SnO je trouve
    DG=-292.8 + 0.212T (approx. Ellingham)
    Pour la demi-réaction:
    H2 + 1/2 O2 - > H2O je trouve
    DG= -241.8 + 0.044T
    En additionnant, je trouve
    DG= -51 + 0.077T
    A 523K, étain liquide, je trouve AG=-10.7 kJ/mol
    Avec DG=-RTlnK, K=11,9 dans le sens indiqué. C'est donc une réaction possible, même si elle n'est pas totale. Température d'inversion 662K (389°C).
    Me trompe-je?

  6. #4
    HarleyApril
    Modérateur

    Re : Oxydation de l'étain

    à cette température là, je pense que le topic mérite d'être estampillé brûlant par le modérateur

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #5
    moco

    Re : Oxydation de l'étain

    Je n'ai pas les mêmes valeurs que toi.
    Moi, d'après le Chemistry Data Book de JG Stark, j'ai -287 et -256 pour DH° et DG° de SnO (en kJ/mol), et 56 J/mol pour S°. Pour Sn, j'ai 51 J/mol pour l'entropie de Sn.
    Mais bon, cela ne change pas assez pour inverser la tendance.
    Et ton calcul se tient, et tend à prouver que ce que j'ai dit plus haut est faux.
    Auquel cas je m'excuse.
    C'est bizarre, parce moi je me souviens fort bien avoir lu quelque part, mais je ne me souviens pas où, qu'un courant de gaz Hydrogène H2 passant sur de l'oxyde d'étain chauffé, peut le réduire en étain métallilque.

  9. #6
    alopex

    Re : Oxydation de l'étain

    Hello,
    C'est vrai que les valeurs varient un peu suivant les sources. Ce que je dis n'est pas incompatible avec ton "souvenir" puisque la température d'inversion est de 389°C "seulement". Vers 500°C, on doit donc pouvoir réduire l'oxyde d'étain par l'hydrogène.
    La question que je posais sur la dismutation faisait également référence à un truc que j'ai lu quelque part et qui me paraissait pas invraisemblable vu les analogies avec le carbone (même colonne du tabper).
    Sinon, pour élargir la discussion je m'intéresse aux cycles thermochimiques pour la gazéification du charbon du style:
    M + H2O - > MO + H2
    MO + C -> M + CO
    On obtient séparément les éléments du gaz de synthèse ce qui est intéressant. Voili, voila, @+ et merci

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  11. #7
    alopex

    Re : Oxydation de l'étain

    Hi,
    Bon encore un excellent post n'ayant pas généré assez de réponses alors je le remonte! (les fleurs sont bon marché en ce moment...)

    J'ai trouvé un papier ou apparemment l'oxydation de l'étain est assez complexe et fait intervenir les réactions suivantes:

    4 Sn + 2 O2 -> 4 SnO
    4 SnO -> Sn + Sn3O4
    Sn3O4 -> Sn + 2 SnO2

    Je me demandais notamment quelle pouvait être la formule développée de
    l'intermédiaire Sn3O4? Hétérocycle Sn-O-Sn-O-...avec un Sn=O sur l'un
    des 3 Sn? D'autres infos à ce sujet?

  12. #8
    moco

    Re : Oxydation de l'étain

    J'aimerais bien savoir où et qui t'as donné cette étrange information, concernant l'existence de Sn3O4. Je n'en ai jamais entendu parler.

    Ceci dit, sa structure doit être calquée sur celle de Pb3O4, car Pb et Sn sont dans la même colonne du tableau périodique. Et Pb forme un oxyde Pb3O4 où deux atomes sont au degré d'oxydation 2, et un au degré d'oxydation 4. Structure : Tu fais un cycle avec 6 atomes alternativement Pb et O, qui ont tous valence 2. Cela donne provisoirement Pb3O3. Puis tu choisis l'un quelconque de ces atomes Pb et tu lui croches un 4ème atome O. Cela lui donne la valence 4.

  13. #9
    alopex

    Re : Oxydation de l'étain

    Hello,
    J'ai trouvé cette info dans un article dont je te donne les réf

    http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=15396872

    Sinon, c'est effectivement comme ça que je voyais la structure développée de la molécule. Du coup, on a bien une dismutation de SnO, mais elle est bien plus compliquée que ce que j'avais imaginé dans un autre post à savoir:
    2 SnO -> Sn + SnO2 ; j'avais pensé à ça par analogie avec le carbone qui est dans la même colonne du tabper (cf équilibre de Boudouard)

  14. #10
    moco

    Re : Oxydation de l'étain

    Apparemment ce travail est tout récent. Et seuls des spécialistes peuvent le connaître, et le discuter.
    Mais bon. Je suis bien aise d'avoir appris que SnO se dismute en Sn3O4 et Sn à haute tempréature.
    Je n'ai hélas pas l'impression que les volontaires du Forum te seront d'une grande aide.

  15. #11
    alopex

    Re : Oxydation de l'étain

    Bon, j'aime bien aller au fond des choses mais c'est vrai que ces considérations sont peut être un peu pointues. J'en reviens donc à mon idée de cycle thermochimique et notamment la phase d'oxydation par la vapeur.
    J'ai pensé à un truc pour faire un essai purement qualitatif et observer un peu le phénomène. Si je fais geler un petit volume d'eau (1 ou 2 cm3) au fond d'un récipient cylindrique mince et très allongé (tube cuivre obturé) et que je verse une assez grande quantité d'étain fondu (100 g environ), le glaçon devrait se vaporiser et la vapeur traverser le bain de métal liquide. Des avis la dessus?
    (je manipule avec tout l'équipement de protection contre les projections de métal liquide)

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