Attaque acide
Bonjour,
Mon prof de chimie nous a demandé de réaliser un schéma autour du principe d'une attaque acide, sur un métal par exemple. J'ai cherché sur internet, je trouve les causes (différence de potentiel entre les couples), mais aucun schéma !
Pouvez vous m'aider ?
Dans mon exemple, c'est l'attaque de l'étain (Sn) par de l'acide nitrique (HNO3). Il se forme un précipité SnO(OH2), mais cette donnée ne m'éclaire pas.
Le plus simple est de prendre une réaction qui marche facilement, et qui est facile à comprendre.
Exemple. Tu prends un récipient quelconque, bécher, verre à dents, erlenmeyer, flacon en verre quelconque, tube à essais. Tu y mets un peu d'acide chlorhydrique de concentration 1 molaire, 2 molaire. le mieux est de prendre l'acide concentré à 36% dilué avec le même volume d'eau. Tu jettes dans cette solution un copeau de zinc, ou de la paille de fer, ou un bout de ruban de magnésium. Il se produit l'une des réactions suivantes :
Zn + 2 HCl --> ZnCl2 + H2
Fe + 2 HCl --> FeCl2 + H2
Mg + 2 HCl --> MgCl2 + H2
Il se produit une effervescence ou formation de bulles de gaz H2 qui éclatent à la surface, le chlorure ZnCl2, FeCl2 ou MgCl2 reste en solution. Avec Mg, cela marche déjà avec HCl dilué 1 molaire. Avec le zinc et le fer, il vaut mieux prendre l'acide un peu plus concentré, sinon la réaction est assez lente.
L'exemple de l'étain attaqué par l'acide nitrique n'est pas fameux, car effectivement il se forme un précipité blanc de formule SnO(OH)2, mais la réaction est compliquée par le fait qu'il peut se former plusieurs oxydes d'azote.
Merci pour tes explications claires et illustrées.
Toutefois mon problème c'est justement mon cas "particulier" de l'étain Sn et de l'acide nitrique HNO3 ... Je ne vois pas quelle réaction se produit pour former le précipité SnO(OH)2.
Est-ce une réaction classique d'oxydoréduction (règle du gamma) ? Dans ce cas, quel couple entre en jeu avec Sn2+ / Sn ? H+/H2 ou NO3-/NO
Dans le cas de l'attaque par l'acide nitrique très souvent c'est le couple NO3-/NO qui entre en jeu
Tu peux poser le couple Sn/SnO(OH)2 (c'est à dire du Sn (IV) et non Sn (II) ) par exemple:
Sn + 3H2O = SnO(OH)2 + 4H+ + 4e-
NO3- + 4H+ + 3e- = NO + 2H2O
en équilibrant on devrait obtenir un truc du genre
3Sn + 4NO3- + 4H+ = 3SnO(OH)2 + 4NO + 3H2O
ce qui revient à dire
4 HNO3 + 3 Sn = 3SnO(OH)2 + 4NO + 3H2O => l'acide nitrique est consommé (et pas seulement les ions nitrates)
Le NO est alors oxydé par l'oxygène de l'air en NO2 (vapeur rousse)
Merci pour ton apport. Juste, que signifient tes "=" dans les équations ? Une flèche double ?
oui tout à fait, j'aurais pu mettre <=> mais c'est pas beaucoup plus rigoureux
Et pour en revenir au problème initial, la réalisation d'un schéma, que dois-je faire ?
SI j'ai bien compris, un tube a essai contenant de l'étain solide, et de l'acide, à l'état initial. Dans un second tube à essai, à l'état "en cours", un précipité de SnO(OH)2, avec dégagement gazeux ?
Quelquechose d'autre me dérange: qu'est-ce qu'il se passe pour l'étain quand on verse l'acide nitrique ? Du point de vu des nombres d'oxydations, pour connaitre la forme exacte de l'étain dans le précipité
La réaction de l'étain dans l'acide nitrique est une réaction fort connue des chimistes analystes qui cherchent à éliminer les ions phosphate d'une solution acide quelconque à analyser. On procède ainsi :
On met 15 mL eau dans un grand tube à essais, puis 15 mL d'acide nitrique concentré 65%. On refroidit à 0§C en plongeant le récipient dans l'eau glacée. Puis on introduit peu à peu, en refroidissant et en agitant 3 g d'étain en grains. Le métal est oxydé en ion stannique Sn4+, où l'étain est au degré d'oxydation +4.
Sn + 6 HNO3 --> Sn4+ + 2 HNO2 + 2 H2O + 4 NO3-
L'acide nitreux HNO2 formé en solution n'est stable que vers 0°C. A température ambiante il se disproportionne en NO gazeux et HNO3.
On verse la solution obtenue dans 200 mL d'eau dans un grand bécher. L'acide stannique précipite à l'état gélatineux
Sn4+ + 3 H2O --> SnO(OH)2 + 4 H+
Sa formule correspond à SnO(OH)2, ce qu'on peut aussi écrire SnO2·H2O. Mais il semble qu'on ne soit pas certain du degré d'hydrolyse, et qu'il y puisse y avoir plus d'une molécule H2O fixée à SnO2 dans ce gel, et qu'on ait aussi Sn(OH)4, ce qui peut aussi s'écrire H4SnO4, ou SnO2·2H2O.
Quoi qu'il en soit, on commence par laver ce dépôt gélatineux à l'eau chaude, puis on filtre et on lave à l'eau distillée jusqu'à ce que le filtrat ne soit plus acide.
On peut conserver ce gel dans un flacon bien fermé. mais il se tasse au bout de quelques jours et son pouvoir absorbant aux phosphates diminue sensiblement. C'est ce qui fait penser qu'il perd de l'eau et passe de SnO2·2H2O à SnO2·H2O.
Si cela t'intéresse, je te détaille l'usage qu'on en fait pour éliminer les phosphates, mais je ne suis pas sûr que cela sit au coeur de tes préoccupations.
Pour l'heure, je préfère bien comprendre le principe plutôt que de "tomber" dans les exemples plus précis, qui risquent de me "perdre" !
Merci beaucoup pour ces explications complètes, maintenant je comprend mieux!
