Équation chimique de la production de l'hydrogène

[invite58ead19f]

Bonjour,

L'énoncé de mon exercice me demande d'écrire l'équation chimique qui correspond à la production de l'hydrogène en laboratoire. Pour ça, on sait qu'il faut faire réagir de l'acide chlorhydrique sur du zinc. J'ai donc essayé d'écrire l'équation, mais je me rends compte qu'elle est fausse car impossible.

H3OCl + Zn = H

En effet, il m'est aussi demandé d'équilibrer l'équation, ce qui n'est pas faisable puisqu'on ne retrouve pas les mêmes éléments d'un côté et de l'autre.

Du coup je suppose que c'est l'équation que j'ai écrite qui est totalement fausse.

Merci d'avance.
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[Duke Alchemist]

Bonjour.

Il faut partir des bons réactifs : l'acide chlorhydrique est obtenu par dissolution du chlorure d'hydrogène HCl.

Une fois dissous dans l'eau, HCl donne donc H⁺_(aq) et Cl^-_(aq).

De plus, le dihydrogène n'est pas H mais .?.
Le second produit formé est un ion métallique qui donne un précipité blanc en présence de soude (= hydroxyde de sodium)...

Je te laisse proposer une autre équation

Duke.

[invite58ead19f]

HCl + Zn = H2

C'est faux, alors je n'ai rien compris.

[invite3cc91bf8]

Bonjour, et bienvenue sur FuturaSciences,

L'atome de zinc n'est pas parti comme par magie, il lui est forcément arrivé quelque chose : comme te l'as indiqué Duke, si tu mettais de l'hydroxyde de sodium dans la solution, tu obtiendrais un précipité blanc. Quelle espèce chimique peut expliquer ceci (et dérivant du zinc métallique) ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite58ead19f]

Honnêtement, je n'en sais rien. On n'a jamais appris ce qui pouvait bien transformer en un liquide blanc quelque chose...

[invite3cc91bf8]

Non, je te parles du test des ions en solutions. Il s'agit d'un précipité en réalité.
Tu n'as jamais fais ces tests en chimie, dumoins quelques-uns ?

[invite58ead19f]

Nope, on n'a jamais étudié les précipités malheureusement...

Mais là pour le coup je n'arrive vraiment pas à trouver l'équation. C'est le quatrième exercice que je fais du genre et les trois autres j'ai trouvé sans souci.

[invite3cc91bf8]

Juste une petite question, afin de pouvoir t'aiguiller correctement : tu es en quelle classe ?

[invite58ead19f]

Troisième année de MPT.

Mais tout ce que j'aimerais c'est la réaction chimie, rien de plus. ^^ Il y a quelque chose qui doit m'échapper, mais je ne vois pas quoi...

[invite3cc91bf8]

Je vais essayer de te mettre sur la voie : quelle espèce chimique connais-tu contenant l'atome de zinc ?

[invite58ead19f]

On n'a jamais vu ce qu'était une espèce chimique. x)

[invite3cc91bf8]

As-tu vu ce qu'est un ion ?

[invite58ead19f]

Ça oui, enfin quelque chose que je connais.

[invite3cc91bf8]

Connais-tu un ion dérivant du zinc ?

[invite58ead19f]

Ça ne me dit rien. :/

[invite3cc91bf8]

Tu ne connais pas l'ion zinc ?

[invite58ead19f]

Euh, non, enfin je pensais que c'était un élément à lui seul...

[invite3cc91bf8]

Un atome peut gagner ou perdre des électrons, il devient un ion avec une charge.
L'ion zinc est un atome de zinc qui a perdu 2 électrons, donc l'ion zinc est l'ion Zn²⁺.
Maintenant, utilise-le dans ton équation.

J'ai cherché des choses sur les MPT, mais j'ai pas trouvé grand chose : qu'est-ce précisément ?

[invite58ead19f]

D'accord, alors l'ion Zinc aura une charge positive +2, mais chez quel autre atome sont allés ses deux électrons ? Chez le O (oxygène) je suppose non vu qu'il en a 6 sur sa dernière couche ?

MPT = Matu pro

[invite3cc91bf8]

Regarde ton équation et les charges : l'hydrogène est passé des ions H⁺ au dihydrogène H₂ neutre.
Équilibre l'équation et tu comprendras l'échange d'électrons.

[invite58ead19f]

Laquelle La première ou la seconde ?

1. H3OCl + Zn = H
2. HCl + Zn = H2

[invite3cc91bf8]

Heu, aucune des deux !

On va recommencer sagement : l'acide chlorhydrique est composé en solution d'ions H⁺ et d'ions Cl^-. Il se produit du dihydrogène H₂. Peux-tu m'écrire la demi-équation de la réaction, c'est-à-dire en faisant apparaître les électrons ?

[invite58ead19f]

2H⁺ + Cl^- = H²

Ça ? x)

[invite3cc91bf8]

Sais-tu équilibrer une réaction chimique ? Il n'y a ni conservation des éléments, ni conservation de la charge.
Les électrons sont représentés par le symbole e^-.

On va le faire pas-à-pas : équilibre la réaction H⁺ + e^- = H₂

[invite58ead19f]

J'en suis parfaitement conscient, et c'est bien ça le problème. Je ne sais pas quels éléments mettre à gauche et à droite. Si ça savais ça je n'aurais aucun problème à équilibrer l'équation et à faire la suite de l'exercice.

C'est ce que je demande depuis le début du topic, j'ai un peu l'impression de tourner en rond là... Le plus simple serait de me dire quels sont les éléments chimique de l'équation à gauche et à droite, de m'expliquer pourquoi et voilà, le problème est réglé.

C'est un peu bizarre je trouve comme méthode pédagogique de laisser nager quelqu'un alors qu'il ne comprend rien à tout ce qu'on lui dit.

[invite3cc91bf8]

C'est que la méthode "voilà la solution" n'est pas la meilleure méthode, et il semble que ce soit plus un problème de connaissance en chimie que réellement l'exercice en lui-même. C'est pour ça que j'ai repris pas-à-pas l'explication de la réaction. Normalement, tu es censé pourvoir déduire ce qu'il s'est passé à partir de l'énoncé.
Mais si tu veux qu'on te jette directement le résultat, on peut le faire, mais cela veut dire que sur un exercice similaire, tu ne sauras que faire et si c'est pour un examen par exemple, ce sera nettement plus grave.

Je résume donc : nos réactifs sont l'acide chlorhydrique qui fournis des ions H⁺ et du zinc métallique Zn. Il se produit du dihydrogène gazeux H₂ et des ions zinc Zn²⁺ (connu si on a fait de la chimie). Un raisonnement sur les transferts d'électrons amènent normalement à cette conclusion, ce que j'ai essayé de te faire approcher.

[invite58ead19f]

Je comprends ton point de vue. Ne t'inquiètes pas, moi non plus je ne trouve pas utile la méthode "voilà la solution". Simplement j'avoue que je ne comprends pas le dixième de ce qu'on me dit sur ce topic, et théoriquement je sais équilibrer une équation chimie puisque comme je l'ai dit je l'ai fait correctement pour les trois précédents exercices.

Mais pour celui-ci l'énoncé ne donne pas tous les éléments qui composent la réaction, et c'est là où je bloque, pas au niveau de l'équilibre de l'équation.

Donc d'après ce que tu m'as dit, l'équation serait :

2H + Zn = H₂ + Zn

[invite3cc91bf8]

Maintenant, en mettant les charges des réactifs et produits, on a normalement la bonne équation : 2 H⁺ + Zn H₂ + Zn²⁺.

Par contre, j'en déduit que tu n'as pas compris le pourquoi de la réaction.

[invite58ead19f]

En effet, je n'ai pas tout-à-faire compris le pourquoi de la réaction...

Par contre merci pour la formule, je vais faire le reste de l'exercice par moi-même maintenant que je dispose de cette info qui me manquait.

[invite3cc91bf8]

La réaction se déduit du raisonnement suivant :
- j'ai de l'hydrogène sous la forme H⁺ d'un côté, sous la forme H₂ de l'autre. Pour équilibrer les éléments, je suis contraint d'écrire 2 H⁺ H₂.
- mais je dois aussi équilibrer les charges : cela peut se faire que par des échanges d'électrons : 2 H⁺ + 2 e^- H₂.
- quelqu'un a du donc donner des électrons. Un métal fera l'affaire : c'est le rôle du zinc par la réaction Zn Zn²⁺ + 2 e^-.
- on combine les deux phénomènes et on obtient la réaction demandée. On vérifie que tous les électrons cédés ont été captés : tout va bien.

Cette explication est celle d'une réaction d'oxydo-réduction classique.