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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-).
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