Réduction redox cuprite vers cuivre

[invitee1ffbc25]

Bonjour,

Je suis archéologue et travaille actuellement sur des monnaies de bronze qui ont été traitées sur la méthode de la réduction redox, afin de se débarrasser de la corrosion (la cuprite) pour la réduire en cuivre (et ainsi l'enlever afin de pouvoir lire et identifier les monnaies en questions).
Je ne suis absolument pas chimiste et je n'y entends donc pas grand chose, mais j'aimerai dans une prochaine conférence représenter l'équation illustrant la réaction chimique.

Le processus est le suivant : les monnaies sont entourées de papier aluminium et plongées dans une solution d'eau saturée d'hydroxyde de sodium (l’opération est répétée plusieurs fois). Sauf erreur, la formule serait donc :
Cu2O + Al + Al2O3 + NaOH + H2O => Cu + ?
On m'a soufflé que NaOH devient (Na+) et (OH-) dans l'eau, sans doute est-ce important

Merci d'avance pour vos lumières !
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[Sethy]

Je ne discute pas du processus, qui je suppose fonctionne dans les conditions opératoires.

Ici, en fait, ce qui est un peu compliqué, c'est qu'il y a potentiellement deux réactions de réduction possible.

Soit la réduction a lieu en une seule étape, et l'équation devient :

3 Cu2O + 2 Al + 2NaOH > 6 Cu + 2 NaAlO2 + H2O

Précisons que je suspecte que le Cuivre ne soit pas à l'étage d'oxydation 1, comme dans la cuprite (Cu2O) mais bien à l'étage d'oxydation 2, comme dans CuO

Mais dans ce cas l'équation est à peine différente :

3 CuO + 2 Al + 2NaOH > 3 Cu + 2 NaAlO2 + H2O

Par contre, comme je l'expliquais, il est possible que la réaction se fasse en deux étape avec d'abord création "d'Hydrogène naissant". De toute manière, l'équation bilan reste la même mais pour être complet, on pourrait écrire comme première étape :

2 Al + 2 NaOH + 2 H2O > 2 NaAlO2 + 3 H2

Et ensuite cet Hydrogène naissant (appelé comme ça parce qu'on l'imagine encore non recombiné, donc plus proche de H˚ ˚H ou les ˚ sont des électrons, mais c'est une vue de l'esprit) réagit à son tour avec l'oxyde cuivreux et disparait pour former de l'eau :

Cu2O + H2 > Cu + H2O

Evidemment si on prend "3x" cette dernière équation et qu'on l'ajoute à la précédente et qu'on simplifie tout ce qui peut l'être, on retombe sur la première équation :

2 Al + 2 NaOH + 2 H2O > 2 NaAlO2 + 3 H2
3x Cu2O + 3x H2 > 3x Cu + 3x H2O
--------------------------------------------------
3 Cu2O + 2 Al + 2NaOH > 6 Cu + 2 NaAlO2 + H2O

[HarleyApril]

Pour Sethy
En orga, les réductions dites à l'hydrogène naissant correspondent en fait à des transferts monoélectroniques entre le métal et le substrat organique en solution.
Le fait de voir la formation d'hydrogène est alors une réaction secondaire.
Ici, ce n'est sans doute pas ce genre de réaction qu'on observe puisque le substrat à réduire n'est pas en solution.

Cordialement

[Sethy]

Pour Sethy
En orga, les réductions dites à l'hydrogène naissant correspondent en fait à des transferts monoélectroniques entre le métal et le substrat organique en solution.
Le fait de voir la formation d'hydrogène est alors une réaction secondaire.
Ici, ce n'est sans doute pas ce genre de réaction qu'on observe puisque le substrat à réduire n'est pas en solution.

Cordialement

Oui, c'est un peu le problème de la question.

On peut d'ailleurs presque la voir comme une pile, la masse de cuivre jouant le conducteur et celui d'une des deux électrode, l'Aluminium l'autre et comme dans une pile oxydation et réduction se passant à distance.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitee1ffbc25]

Merci beaucoup pour vos réponses très détaillées, c'est parfait ! J'indiquerai les formules pour les deux étages d'oxydation, afin de bien détailler le processus.