Exercice sur l'alliage Sn/Pb

[invitebea97f25]

"L’alliage Sn/Pb est souvent utilisé en soudure car ce mélange fond à basse température (183°C). Quand 5,00 g de cet alliage sont plongés dans une solution aqueuse de chlorure d’hydrogène en excès, un gaz se dégage et il y a apparition d’un précipité blanc de masse 2,55 g. Les états d’oxydation des deux métaux sont de +2 en fin de réaction. Quelle est la fraction massique de l’étain dans cet alliage ?"

Alors, tout d'abord les réactions semblent être: Sn + 2HCl -> SnCl2 + H2 et pareil pour Pb.

Le gaz qui s'échappe est le H2. Le PbCl2, selon le tableau de solubilité, est soluble dans l'eau, et comme on ne nous dit pas le volume d'eau, j'imagine qu'on suppose qu'il se dissout entièrement. Le SnCl2, lui, n'est pas soluble: C'est donc normalement lui qui compose le précipité.

On calcule donc la fraction massique de l'étain dans le précipité: Msn/(Msn + 2Mcl2) = 118,7/(118,7+35,5x2) = 0,625
On multiplie cela par la masse du précipité pour obtenir la masse d'étain dans celui-ci: 0,625x2,55 = 1,6 g

On divise cette masse par la masse de l'alliage original: 1,6/5 = 0,32

Cependant, la réponse nous est donnée, et elle est de 0,62... Quelqu'un voit-il mon erreur?
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[Resartus]

Bonjour,
C'est le chlorure de plomb II qui est très peu soluble*, alors que le chlorure d'étain II l'est beaucoup plus (900 g/litre!)


*En réalité, il l'est quand même un peu (près de 10g/l à 20°C) et plus encore quand la température augmente , mais prendre cela en compte aurait rendu l'exercice plus compliqué

[moco]

Bonjour,
Cet exercice me paraît discutable. D'abord, le plomb n'est pas facilement attaqué par l'acide chlorhydrique. Pour qu'il le soit, il faut qu'il soit en poudre fine, et alors il se forme du chlorure de plomb PbCl₂, qui lui est un peu soluble dans l'eau, environ 1 g PbCl₂ dans 100 mL eau. L'ennui, c'est qu'il se dissout fort bien dans les solutions d'acide chlorhydrique concentré. Pour que l'attaque du plomb soit significative, il faut prendre de l'acide chlorhydrique concentré. Et malheureusement PbCl₂ est très soluble dans l'acide chlorhydrique concentré, car il se forme l'ion PbCl₄^2-.

De son côté, l'étain Sn est attaqué par l'acide chlorhydrique concentré. Il se forme SnCl₂ qui est très soluble dans l'eau et il se dégage de l'hydrogène. Mais il n'est pas attaqué par les solutions diluées du même acide.

En résumé si on attaque l'alliage Sn-Pb par de l'acide HCl concentré, il se forme deux chlorures qui sont tous deux solubles dans HCl concentré. Et si on prend de l'acide HCl dilué, le métal ne sera pratiquement pas attaqué du tout.

Si toutefois, on suppose qu'on dilue la solution issue de l'attaque de l'alliage par beau coup d'eau, l'ion chloroplumbique PbCl₄^2- se décompose en PbCl₂ insoluble. Dans ce cas on peut résoudre le problème, car 2.55 g de PbCl₂ contient 1.9 g de métal plomb, ce qui correspond à 1.9/5 = 38% de plomb. Donc 62% étain.