Chimie des milieux sels fondus
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Chimie des milieux sels fondus



  1. #1
    invite113701a1

    Chimie des milieux sels fondus


    ------

    Bonsoir,

    J'ai lu quelque part que dans un bain de sel fondu alcalin il est possible de dissoudre de l'eau, dans un tel milieu l'eau ne se trouve probablement pas sous forme H2O, mais plutôt sous forme H+ et O2-, es-ce que je me trompe ?

    - Quelqu'un connaitrait-il une méthode permettant d'évaluer la quantité d'eau dans un tel bain ?

    troisième question :
    - Quel est l’intérêt d'ajouter des nitrates dans bain de sel fondu alcalin ?

    Merci par avance pour vos réponses.

    -----

  2. #2
    moco

    Re : Chimie des milieux sels fondus

    Il y a des sels fondus qui contiennent de l'eau, et même beaucoup d'eau, comme le thiosulfate de sodium Na2S2O3·5H2O, qui fond à 45°C

    On ajoute des nitrates dans des bains de sels alcalins fondus, afin de pouvoir disposer de sels fondus à basse température. Les mélanges de sels fondent toujours à plus basse température que les constituants séparés et purs.

  3. #3
    invite113701a1

    Re : Chimie des milieux sels fondus

    Bonjour Moco, merci pour votre retour.

    Selon vous le nitrate sert uniquement à abaisser la température de fusion du bain. D'un point de vue réactivité chimique quel rôle pourrait-il jouer ?
    En milieu aqueux l'ion nitrate est un oxydant et il peut aussi améliorer la conductivité de l'électrolyte qu'en est-il dans le cas d'un milieu sel fondu contenant des ions oxo (O2-).


  4. #4
    moco

    Re : Chimie des milieux sels fondus

    Je ne crois pas qu'un sel fondu contienne des ions oxo O2-.
    Il est évident que le nitrate fondu possède un fort pouvoir oxydant. On emploie le salpêtre fondu comme décapant universel pour nettoyer les dépôts de charbon récalcitrants fixés dans la verrerie où on a fait une synthèse organique. C'est immédiat. Le dépôt charbonneux est détruit immédiatement.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    invite113701a1

    Re : Chimie des milieux sels fondus

    Pourtant, il me semble dans un bain fondu de KOH-NaOH, il y ait bien des ions oxo O2- tout comme dans les vers fondus.

  7. #6
    moco

    Re : Chimie des milieux sels fondus

    Par quel miracle trouverait-on des ions O2- dans un bain fondu de KOH + NaOH ? Qu'on trouve des ions OH-, je suis d'accord. Mais pourquoi des ions O2- ?

  8. #7
    Chalco

    Re : Chimie des milieux sels fondus

    Bonjour,
    Un hydroxyde fondu est un solvant protique. Il peut donc se dissocier suivant :
    2 OH-=H3O+ + O2-
    On peut y définir un milieu acide et un milieu basique. La chimie de ces milieux a été décrite :
    Code HTML:
    http://pac.iupac.org/publications/pac/pdf/1971/pdf/2502x0395.pdf

  9. #8
    invite113701a1

    Re : Chimie des milieux sels fondus

    Merci pour le lien.

    Je suis aussi tombé sur un livre qui explique très bien cette chimie très particulière en milieu sel fondu (consultable partiellement sur google/book).

    Titre: Sels fondus à haute température
    Auteurs : V.Ghetta et J.Fouletier

    Pour ceux que ça pourrait intéresser.

  10. #9
    moco

    Re : Chimie des milieux sels fondus

    Il ne faut pas rêver. La constante de dissociation de l'équilibre cité par Chalco est si petite qu'elle est négligeable. Je doute qu'il y ait beaucoup plus d'un ion O2- et un ion H3O+ dans 1 mole de NaOH fondu.

  11. #10
    Chalco

    Re : Chimie des milieux sels fondus

    Bonjour Moco,,
    J'ai fait une énorme erreur en écrivant l'équilibre d'autodissociation des hydroxydes fondus. Il faut écrire :
    2 OH- = H2O + O2-
    Pour répondre à la question de Knuttu, la dissociation des ions OH- pourrait être initialement
    OH- —> H+ + O2-
    mais les ions H+ réagiraient immédiatement sur les OH- pour donner de l'eau :
    H+ + OH- —> H2O
    Quand on fait fondre des pastilles de soude et de potasse, comme elles contiennent de l'eau, le premier milieu fondu est acide car riche en H+ solvates. Mais si on ajoute progressivement de l'oxyde de sodium Na2O, il a neutralisation de l'eau puis passage en milieu basique, où la concentration maximale des ions est limitée par la solubilité des oxydes dans le milieu. Les valeurs de ces concentrations ne sont effectivement pas très grandes, mais elles peuvent influencer les comportements des autres solutés, comme celle des ions H+ le fait dans l'eau . Ce qui sort du domaine du rêve.

  12. #11
    Sethy

    Re : Chimie des milieux sels fondus

    J'ai du mal à cerner l'intérêt de la discussion en fait.

    Si on prend l'oxyde de Sodium, Na2O, il fond à 1132°C tandis que le NaOH fond à un peu plus de 300°C. Je trouve que ça donne une bonne idée de la différence entre les deux et de la proportion de l'un dans l'autre, non ?

    Même, s'il y a quelques "O2-" libres sur l'ensemble du bain, ça ne représente rien de pondérable ni d'isolable. C'est de toute manière une "vue de l'esprit".

  13. #12
    Sethy

    Re : Chimie des milieux sels fondus

    Il y a un point, et malgré le respect de l'âge qui est faux : "Quand on fait fondre des pastilles de soude et de potasse, comme elles contiennent de l'eau, le premier milieu fondu est acide car riche en H+ solvates".

    Il ne peut quand même pas y avoir plus d'H+ dans du NaOH fondu que dans de l'eau pure ?

    Or, l'eau pure est neutre, comment dès lors parler d'acidité pour du NaOH fondu ?

    Si encore il s'y passait une forme d'autoprotolyse, mais ce n'est même pas le cas.

  14. #13
    Chalco

    Re : Chimie des milieux sels fondus

    L'âge ne fait rien à l'affaire. Dans la soude fondue, H+ solvaté , c'est de l'eau.
    Voici la réaction d'autoprotolyse de la soude fondue

    2 OH- = H2O + O2-

    On appelle milieu acide un milieu riche en eau et milieu basique un milieu riche en ion oxyde. Les propriétés de certains solutés sont différentes en milieu acide ou en milieu basique, que voulez-vous et il y a des gens qui s'intéressent à des choses vraiment étranges pour ceux que cela n'intéresse pas.

  15. #14
    Sethy

    Re : Chimie des milieux sels fondus

    OK, pour l'autoprotolyse, j'ai écrit une connerie.

    Est-ce qu'on a idée du produit [H20][O2-] ?

  16. #15
    Chalco

    Re : Chimie des milieux sels fondus

    Citation Envoyé par Sethy Voir le message
    OK, Est-ce qu'on a idée du produit [H20][O2-] ?
    À 500 K, pour un mélange NaOH/KOH 10-11,6 mol2l-2
    cf référence citée plus haut

  17. #16
    moco

    Re : Chimie des milieux sels fondus

    Il faut tout de même faire attention à ce qu'on écrit. En particulier quand Chalco dit que (je le cite en italique) :

    Quand on fait fondre des pastilles de soude et de potasse, comme elles contiennent de l'eau, le premier milieu fondu est acide car riche en H+ solvates.

    Voyons ! Soyons sérieux ! Un milieu fait de NaOH fondu ne peut pas être "riche en H+ solvatés". NaOH n'est pas et ne sera jamais un acide. Si le produit [H2O][O2-] vaut bien 10-11.6 mol2/L2 dans NaOH fondu, cela veut dire que la concentration en H2O et en ion O2- est de l'ordre de 10-6 M. C'est déjà bien peu. Et celle des ions H+ solvatés est encore incomparablement plus faible. Ce n'est pas vraiment ce qu'on appelle "riche" en cet ion.

    J'aimerais par ailleurs bien savoir comment on est parvenu à mesurer cette constante de 10-11.6.

  18. #17
    mach3
    Modérateur

    Re : Chimie des milieux sels fondus

    Ne vous enflammez pas, ce n'est qu'une histoire de référentiel. On parle ici de milieux non aqueux, ou l'acidité et la basicité sont définis différemment. La soude est basique dans l'eau comme solvant, donc l'eau est acide quand la soude est un solvant. Dans un milieu de sels fondus, l'eau est à l'hydroxyde ce que l'hydronium est à l'eau dans les solution aqueuses. La fonction d'acidité n'est plus le pH, mais le pH2O.

    Si on fait fondre de la soude et qu'elle contient un peu d'eau, alors la solution est acide par rapport à la soude pure. La référence explique très bien tout cela, donnez vous la peine de la lire.

    Je ne connaissais pas du tout moi-même et j'ai trouvé cela très intéressant.

    Lisez le document en pièce jointe avant de parler vous-dis-je!

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  19. #18
    Sethy

    Re : Chimie des milieux sels fondus

    @mach3, tu as raison, c'est intéressant.

    Le problème est que cette discussion a été menée avec de trop nombreuses approximations alors que justement sur ce sujet particulier, il aurait convenu d'être extrêmement rigoureux dans le formalisme et éviter les raccourcis qui outre le fait d'apparaitre pour faux à des chimistes, pourraient complètement déstabiliser des étudiants en chimie.

    Les milieux non aqueux sont intéressants (ce n'est d'ailleurs pas pour rien que j'ai demandé la valeur du K"w" dans ce milieu), mais il faut faire preuve de pédagogie. Sans compter que le sujet initial parle de dissociation d'OH- en H+ et O2-, ce qui on est d'accord, est faux. Mais c'est justement la conséquence de ce manque de rigueur. Même si réflexion faite, l'eau joue le rôle d'un acide dans ces milieux, en écrivant H+ solvaté, il ne faut pas s'étonner après que cela induise ce genre de confusions.

  20. #19
    Chalco

    Re : Chimie des milieux sels fondus

    Bon, j'ai sans doute été un peu court dans mes explications. Il me semblait avoir employé le conditionnel pour H+ solvaté et dire que s'il se formait, il serait immédiatement transformé en H2O. Pour faire une mesure de pH2O dans ces milieux, l'électrode à hydrogène serait une bonne électrode indicatrice et l'électrode de référence une électrode métal/oxyde. J'ai trouvé la version française de l'article que j'avais cité. La voici :
    http://pac.iupac.org/publications/pa.../2502x0395.pdf
    En français, c'est plus facile à lire.
    Je n'ai pas trouvé cependant sur internet les articles originaux, qui ont dû paraître en au début des années 70 ou un peu avant, dans J. Electroanal. Chem. par exemple. Comme pourrait dire Sethi, c'est des histoires de vieux pépé.

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