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Pourquoi peut-on obtenir du Na (0) ?



  1. #1
    J_Osef

    Pourquoi peut-on obtenir du Na (0) ?


    ------

    Bonjour, comme on a vu en cours que tous les éléments cherchent à avoir leur couche de valence remplie soit en gagnant, soit en perdant des électrons je me demandais pourquoi peut-on trouver des métaux à l'état d'oxydation 0 alors par exemple le sodium devrait se stabiliser en Na+ ou d'autres exemple avec tous les métaux de transition qui peuvent être 0 +I +II +III +IV ou +VI ?

    quelqu'un peut m'expliquer ? merci

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  4. #2
    molecule10

    Re : Pourquoi peut-on obtenir du Na (0) ?

    Bonsoir Osef : On peut dire que presque tous les métaux se trouvent sous des formes chimiques variées ( sulfure ; oxyde ; carbonate ; sulfate ; etc ) aucun métal alcalin n'existe sous forme native !


    les seuls métaux que l'on trouve natifs c'est l'or et famille du platine.

    Bonnes salutations.

  5. #3
    ArtAttack

    Re : Pourquoi peut-on obtenir du Na (0) ?

    Ces métaux peuvent exister tels quels, mais sous des conditions comme la croute terrestre, ils sont très vite oxydés par des éléments électronégatifs abondants (O, N, S, F, ...).
    On parle alors de minerais.

  6. #4
    moco

    Re : Pourquoi peut-on obtenir du Na (0) ?

    On ne trouve pas le sodium à l'état d'oxydation zéro dans la nature. Mais on peut le fabriquer et ensuite le vendre. On le fabrique par électrolyse d'un sel de sodium fondu. Le sodium ainsi obtenu est un métal mou, gris, qui s'oxyde facilement au contact de l'air et qu'on doit donc conserver à labri de l'air, par exemple en l'immergeant dans du pétrole.

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  8. #5
    ArtAttack

    Re : Pourquoi peut-on obtenir du Na (0) ?

    La réponse de moco est à prendre avec pincettes. On peut discuter des heures sur ce sujet si vous le voulez, mais personne, et encore moins le forum, ne sera garant de manipulations à risque, comme l'électrolyse en sels fondus, ou la manipulation du Na liquide.

  9. #6
    moco

    Re : Pourquoi peut-on obtenir du Na (0) ?

    Art Attack a raison. On peut rajouter que le sodium se fabrique par électrolyse d'un mélange de sels de sodium fondus à haute température, avec d'infinies complications expérimentales et des membranes pour éviter que le sodium, formé à la cathode ne puisse rejoindre l'anode, et pour éviter aussi le contact de ce sodium fondu avec l'air n'entraîne la combustion du sodium. Ce n'est pas à la portée d'amateurs.

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  11. #7
    J_Osef

    Re : Pourquoi peut-on obtenir du Na (0) ?

    je connais les méthodes d'obtention comme l'électrolyse mais ce que je ne comprend pas c'est pourquoi le métal est stable aussi à l'état d'oxydation 0 ? bien sûr je sais qu'on en trouve pas de Na 0 dans la nature qui est un milieu oxydant.

    Je ne comprend pas par exemple pourquoi on ne peut pas obtenir H qui est forcément sous forme H2 ou H+ alors qu'on peut obtenir Na.

  12. #8
    moco

    Re : Pourquoi peut-on obtenir du Na (0) ?

    L'atome H tout seul a un électron célibataire, et un seul. S'il était seul au monde dans l'univers, il pourrait subsister éternellement. mais il n'est pas seul. Il y a même des millions et des milliards d'atomes semblables. Dès que deux de ces atomes entrent en collision, ils peuvent former une molécule H2. Et ils y gagnent tous les deux, car quand cette molécule est faite, les deux électrons se trouvent tous deux sur la couche extérieure de l'atome H de gauche et sur la couche extérieure de l'atome de droite. En ce sens, ils ressemblent à l'Hélium, qui est un gaz noble. La régle de l'octet est satisfaite. H2 est stable.
    Si deux atomes de sodium essayent de faire de même, en formant une molécule Na2, les deux électrons ainsi liés se trouvent tous deux sur la couche extérieure de chacun des deux atomes Na, qui alors ressemblent à l'atome suivant dans la table, et c'est l'atome de magnésium. La règle de l'octet n'est pas satisfaite. La molécule Na2 ainsi formée n'est pas stable et se dissocie à la première occasion.

  13. #9
    mach3
    Modérateur

    Re : Pourquoi peut-on obtenir du Na (0) ?

    mais ce que je ne comprend pas c'est pourquoi le métal est stable aussi à l'état d'oxydation 0 ? bien sûr je sais qu'on en trouve pas de Na 0 dans la nature qui est un milieu oxydant.

    Je ne comprend pas par exemple pourquoi on ne peut pas obtenir H qui est forcément sous forme H2 ou H+ alors qu'on peut obtenir Na.
    Tant qu'on ne met pas le sodium métal avec un oxydant suffisamment fort (c'est relatif parce qu'il faut pas un potentiel très élevé pour oxyder le sodium...) ou tant que la réaction avec cet oxydant est cinétiquement entravée (passivation notamment) le sodium métal n'a aucune raison de s'oxyder. Dans le premier cas il est stable, dans le deuxième il est métastable ou au moins dans un "faux-équilibre".

    J'ai déjà manipuler du sodium dans ma jeunesse, pour faire une réaction de réduction en stage. Quand on sort le pain de l'huile dans lequel il est conservé, il est couvert d'une fine croute blanche d'oxyde. Quand on le découpe (ça se coupe comme du beurre, c'est assez déroutant la première fois de découper un métal simplement au couteau!), on fait apparaitre son éclat métallique mais pas pour longtemps : la surface s'oxyde en quelques minutes.

    Autre chose à noter, à l'état métallique, le sodium est un réseau cubique centré d'ions sodium baignant dans un gaz d'électrons.

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  14. #10
    ZuIIchI

    Re : Pourquoi peut-on obtenir du Na (0) ?

    Dans ta jeunesse ? tu n'as que 29 ans.

    Mais je me souviens qu'également dans ma jeunesse, il y a environ 5 ans au lycée , mon prof nous avait montré du sodium et l'a coupé au couteau. Quand on est jeune on a tendance à croire que ce n'est pas du métal ...

    Mais un truc que je ne comprend pas moi non-plus c'est qu'il ne respecte pas la règle de l'octet en étant à l'état d'oxydation 0. Dans un post récent moco disait des métaux de transition que lorsque l'orbitale d est à moitié remplie l'entité est stable même sans respecter la règle de l'octet. Ici y aurait-il également une règle de ce genre ? ou la cinétique d'oxydation par O2 de l'air conduit bien à Na+ mais RELATIVEMENT lentement ?

  15. #11
    mach3
    Modérateur

    Re : Pourquoi peut-on obtenir du Na (0) ?

    Dans ta jeunesse ? tu n'as que 29 ans.
    wai, mais c'était en maitrise, et il y a eu un DEA, 5 ans de thèse et presque 2 ans de taf depuis, donc ça commence à faire un bail, je n'étais encore qu'un apprenti chimiste...

    Mais un truc que je ne comprend pas moi non-plus c'est qu'il ne respecte pas la règle de l'octet en étant à l'état d'oxydation 0.
    si tu savais le nombre de composés qui ne respectent pas la règle de l'octet... c'est une règle pour appréhender plus facilement la chimie, qui donne des grandes lignes ou des tendances auxquelles on peut s'attendre, mais ça s’arrête là. C'est une règle, donc de facto il y a des exceptions, sinon ce serait une loi ou un principe... Essaie d'expliquer les oxydes d'azote avec la règle de l'octet, tu vas voir c'est un bonheur.

    Sinon le sodium métallique respecte en quelque sorte la règle de l'octet, car comme je l'ai expliqué sa structure est un réseau d'ion sodium (donc structure électronique = néon) baignant dans un gaz d'électron. Mais c'est une vision simpliste. En fait dans un métal cristallin, les orbitales se recouvrent massivement, formant des "orbitales" à l'échelle du solide lui-même (on parle de bande électroniques, plus de niveaux). Les atomes de sodium n'ont plus de sous-couche 3s ou 3p dans le métal, donc il n'y a pas d'octet à satisfaire en remplissant ces couches...

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  16. #12
    mach3
    Modérateur

    Re : Pourquoi peut-on obtenir du Na (0) ?

    j'avais oublié un bout

    ou la cinétique d'oxydation par O2 de l'air conduit bien à Na+ mais RELATIVEMENT lentement ?
    on aboutit à Na2O à coup sûr (donc sodium +I), il faut juste attendre assez longtemps (ou considérer une poudre de sodium finement divisée, à mon avis ça pourrait s'enflammer spontanément à l'air et s'oxyder très vite...). Puis si il y a de l'humidité on peut arriver à NaOH.

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

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  18. #13
    ZuIIchI

    Re : Pourquoi peut-on obtenir du Na (0) ?

    Essaie d'expliquer les oxydes d'azote avec la règle de l'octet, tu vas voir c'est un bonheur.
    Oh j'avais déjà tenté en cours mais j'ai capitulé.

    En fait dans un métal cristallin, les orbitales se recouvrent massivement
    Ok, alors dans ce cas là c'est plutôt la théorie des bandes qui s'appliquent, je n'y avais pas pensé tout de suite.

    merci pour toutes ces précisions.

  19. #14
    J_Osef

    Re : Pourquoi peut-on obtenir du Na (0) ?

    merci à vous tous pour vos explications détaillées.

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