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CHAP. 8 – OXYDORÉDUCTION – DIAGRAMMES POTENTIEL-PH
5. Retrouver par le calcul les coordonnées de C et E en utilisant les données.
6. Indiquer sur ce diagramme les zones d’immunité, de corrosion et de passivation.
7. Montrer que le titane est instable dans l’eau. Quelles sont les espèces stables dans
l’eau ?
Données à 298 K
Produits de solubilité : K s (Ti(OH) 3 (s)) = 10 −40 ; K s (TiO(OH) 2 (s)) = 10 −29 .
Potentiels standard :
E ◦ (H
+
/H 2 (g))
=
0,00 V ;
E ◦ (O 2 (g)/H 2 O)
=
1,23 V ;
E ◦
Ti
2+
/Ti(s)
= −1,63 V ;
E ◦
Ti
3+
/Ti
2+
= −0,37 V ;
E ◦
TiO
2+
/Ti
3+
=
0,10 V.
8.8 Hydrométallurgie du cuivre (Mines-Ponts PSI 2007) (###)
La première étape de l’élaboration du cuivre par hydrométallurgie est une lixiviation
acide ou basique, qui permet de solubiliser le cuivre. Dans le cas d’une lixiviation
ammoniacale, les processus chimiques peuvent être modélisés par les équations suivantes :
Cu + 4 NH 3 +
1
2
O 2 + H 2 O
=
[Cu (NH 3 ) 4 ]
2+
+ 2 HO
−
Cu 2 O + 8 NH 3 +
1
2
O 2 + 2 H 2 O
=
2 [Cu (NH 3 ) 4 ]
2+
+ 4 HO
−
Par souci de simplicité, les ions X p± représentent les espèces solvatées par l’eau
1. Quels sont les rôles respectifs joués par l’ammoniac et par le dioxygène ?
Nous allons établir le diagramme E/V= f (pNH 3 ),avec pNH 3 = − log ([NH 3 ] /c ◦ )
qui permet de définir les conditions de lixiviation (c ◦ représente la concentration
standard, égale à 1, 000 mol.L −1 ).
2. Les ions Cu + sont-ils stables en solution aqueuse à pH = 0, en l’absence d’ammoniac ? Justifier qualitativement la réponse.
Déterminer la valeur du potentiel standard du couple Cu 2+ /Cu(s).
Les ions Cu 2+ forment avec NH 3 plusieurs complexes dont la formule peut s’écrire
Cu (NH 3 ) p
2+
, p étant un entier tel que 1 p 4.
Les ions Cu + forment avec NH 3 le complexe [Cu (NH 3 ) 2 ]
+ .