Exothermicité de 2Al+M2O3--> 2 M + Al2O3

[Fajan]

Bonjour,

J'ai encore un petit probleme dans un exercice de chimie inorganique.

On me demande pourquoi la réaction suivante est si exothermique.

2Al + M2O3 --> 2M + Al2O3

Où M = Fe,Cr,etc... et on me dit que les réactifs sont mélangé à température ambiante et qu'en fin de réaction le métal est fondu par la seule exothermicité de la réaction.

Je dois y répondre en me basant sur la théorie de la liaison ionique, mais je ne vois pas trop comment l'expliquer... Est ce que Al2O3 a un énergie réticulaire beaucoup plus importante que M2O3? Enfin je n'arrive pas à expliquer une telle exothermicité.

Merci de votre aide

Fajan
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[ArtAttack]

Tu n'as pas d'autres données ?
Sinon dans Al2O3 les liaisons sont beaucoup plus covalentes (donc énergétiques) que dans Fe2O3 (cf. différence d'électronégativité)

[Fajan]

non on ne me donne que ca, mais ca doit avoir un rapport avec les énergies réticulaires etc, car cela se trouve dans ce chapitre

[invite19431173]

Pardonne la question, mais c'est quoi déjà les énergies réticulaires...?

[A voir en vidéo sur Futura]

[ArtAttack]

L'exact opposé de l'énergie de cristallisation (ion solvaté --> cristal solide)

[invite19431173]

l'aluminium est plus petit que les autre éléments de transitions métalliques, tu penses que ça peut avoir un rapport ?

[moco]

En effet, l'ion Al3+ a un rayon de 50 pm, alors que les ions Fe3+ et Cr3+ ont un rayon de 64 et 69 pm, respectivement. Cela pourrait expliquer pourquoi Al2O3 a une enthalpie de formation si élevée (-1669 kJ/mol), comparée à celles de Fe2O3 (-822 kJ/mol) et de Cr2O3 (-1128 kJ/mol).
Le centre des charges de Al (dans l'ion Al3+) peut se rapprocher bien mieux de celui de l'Oxygène, que ne peut le faire celui de Fe3+ ou Cr3+.
Mais cela ne paraît pas vraiment suffisant. Le rayon ionique passe de 50 pm à environ 65 pm, donc augmente d'un facteur 1.3. L'énergie de réticulation devrait augmenter d'un facteur 1.3^2 = 1.7. L'ordre de grandeur est correct. 1.7 fois moins que 1669 kJ/mol fait environ 1000 kJ/mol. C'est à peu près l'énergie de formation de Fe2O3 et de Cr2O3.
A peu près !