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1 2S Cours Chimie Action des SOLUTIONS ACIDES sur les METAUX : couple H+ / H2 Après avoir étudié l’action des cations métalliques sur les métaux Nous allons voir ici action des solutions acides sur métaux C’est le cation H+ qui caractérise une solution acide ; celui-ci est l’oxydant d’un couple rédox qui sert de référence pour la classification. I. SOLUTIONS ACIDES 1. Acidité d’une solution Le pH d’une solution se détermine en utilisant un pH-mètre, du papier pH ou un indicateur coloré (la couleur dépend du pH). Une solution acide est une solution qui contient des ions hydrogènes H+ en quantité importante. Son pH < 7. Ex : coca, vin blanc, vinaigre, limonade, jus de fruit… 0 7 Solutions …………………… Solutions …………………… 14 pH Solutions ………… 2. Choix d’une solution acide 2 possibilités : - solution acide chlorhydrique (H+, Cl-) à ne pas confondre avec le gaz chlorure d’hydrogène HCl ! - solution d’acide sulfurique diluée et froide (2 H+, SO42-) : 2 H+ diacide 3. Action de (H+, Cl-) sur quelques métaux : TP Allumette allumée Fe, Cu ou Zn … … (H+, Cl-) Une explosion caractérise la présence de H2 Tests allumette : observation et conclusion soude : observation et Conclusion Fe Test à la soude Zn Cu 2 4. Interprétation - L’oxydation du fer par une solution acide produit un dégagement de ……………………………………. et conduit à la formation d’ions ……………………….. selon l’équation-bilan : ……………………………………. (1) - L’oxydation du Zn par une solution acide produit un dégagement de ……………………………………. et conduit à la formation d’ions ……………………….. selon l’équation-bilan : ……………………………………. (2) - Les ions hydrogène H+ contenus dans les solutions acides ne sont pas capables d’oxyder le métal ……………………….. Rem : Les anions chlorure (Cl-) ou sulfate (SO42-), présents respectivement dans les solutions d’acide chlorhydrique et sulfurique, ne participent pas aux réactions. Ils sont dits spectateurs (ou indifférents). Un NOUVEAU COUPLE Oxydant / Réducteur : le couple H+aq / H2 II. L’expérience n°1 montre que Fe → ……… + 2 e- (Fe est ……………………) et que 2 H+ + 2 e- → ……… (H+ est ………………) Le bilan : 2 H+ + Fe → H2 + Fe2+ (transfert d’e-) est donc une réaction d’oxydo-réduction où les ions H+ sont ……………...… en H2. 1. Mise en évidence du couple H+aq / H2 : TP Interprétation : écrire les 2 demi-équations électroniques et l’équation bilan de la réaction supposée : Papier imprégné de (Ag+, NO3-) Cette réaction est donc une réaction d’oxydoréduction où ………………… est oxydé en H2 Fe … … Observation : ……………………………. ………………………… ………………………… (H+, Cl-) Conclusion : L’ion hydrogène est un oxydant dont le réducteur conjugué est le dihygrogène. Ils forment un couple rédox H+ / H2 dont la demiéquation électronique est 2 H+ + 2 e- H2 2. Place du couple H+ / H2 dans la classification électrochimique Les expériences précédentes permettent de situer le couple H+/ H2 dans la classification. Pouvoir oxydant L’ion H+ oxyde le ………..….. et le ……………… mais ne peut oxyder le ……………….. Ag+ Ag (ou H2 est un réducteur plus……………….…….. que Fe et Zn mais plus ……………….. que Cu) Cu2+ Cu Le couple H+/ H2 est donc situé entre les couples ………….. et …………….. Fe2+ Fe Zn2+ Zn On en déduit (règle du gamma) que : H+ est un oxydant plus ………………… que Fe2+ et Zn2+ mais plus ……………….….. que Cu2+. 3. Prévision de l’action des acides sur les métaux a. Les métaux des couples redox situés …………………………..du couple H+/ H2 (Pb, Fe, Zn, Al, Mg, etc.) réagissent avec les solutions acides à anion non oxydant (H+, Cl-) ou (2 H+, SO42-) pour donner des cations métalliques (Pb 2+, Fe2+, Zn2+, Al3+, Mg2+) et un dégagement de dihydrogène (H2 ↑). b. Les métaux des couples redox situés …………………………….du couple H+/ H2 (Cu, Ag, Au = Or, etc.) ne réagissent pas avec les solutions acides à anion non oxydant (H+, Cl-) ou (2 H+, SO42-).
