EXERCICES
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3. À l’aide des données fournies à la fin de l’énoncé, calculer les valeurs des constantes de formation successives K p−1,p pour les équations :
Cu (NH 3 ) p−1
2+ + NH 3
=
Cu (NH 3 ) p
2+
En déduire le diagramme de prédominance des espèces en fonction de pNH 3 .
On donne les valeurs des potentiels standard E ◦
4 du couple [Cu (NH 3 ) 2 ]
+ / Cu(s) et E ◦
6
du couple Cu 2+ /[Cu (NH 3 ) 2 ]
+ : E ◦
4 = −0, 15 V et E ◦
6 = 0, 82 V.
4. Calculer le potentiel standard E ◦
5 du couple [Cu (NH 3 ) 4 ]
2+
/ [Cu (NH 3 ) 2 ]
+ .
Afin de simplifier les calculs, on ne considérera dans la suite que les espèces suivantes : [Cu (NH 3 ) 4 ]
2+ , [Cu (NH 3 ) 2 ]
+ , Cu 2+ , Cu.
5. Justifier cette simplification.
6. Reproduire l’allure du diagramme potentiel-pNH 3 représenté figure 8.18 pour une
concentration totale en cuivre égale à 1,0 mol·L −1 en indiquant les domaines de prédominance des différentes espèces du cuivre.
0
pNH 3
2
4
6
8
E /V
-0,2
0,2
0,4
0,6
(2)
(1)
(3)
Figure 8.18 – Diagramme potentiel-pNH 3 du cuivre
7. Établir par le calcul les pentes des frontières (1), (2) et (3).
8. Calculer la valeur du potentiel du couple O 2 /H 2 O dans les conditions suivantes :
p (O 2 ) = p ◦ et p(NH 3 ) = 0, ce qui correspond approximativement à un pH égal à 11.
Conclure sur la faisabilité du processus de lixiviation. On peut obtenir les ions cuivre
en solution. Ceux-ci sont ensuite extraits par un solvant ou par électroextraction.
Enfin une étape de cémentation permet de récupérer le cuivre sous forme métallique.
Données à 298 K : on posera α =
RT
F
ln 10 = 0,060 V.
Potentiels standard à pH = 0 :
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3. À l’aide des données fournies à la fin de l’énoncé, calculer les valeurs des constantes de formation successives K p−1,p pour les équations :
Cu (NH 3 ) p−1
2+ + NH 3
=
Cu (NH 3 ) p
2+
En déduire le diagramme de prédominance des espèces en fonction de pNH 3 .
On donne les valeurs des potentiels standard E ◦
4 du couple [Cu (NH 3 ) 2 ]
+ / Cu(s) et E ◦
6
du couple Cu 2+ /[Cu (NH 3 ) 2 ]
+ : E ◦
4 = −0, 15 V et E ◦
6 = 0, 82 V.
4. Calculer le potentiel standard E ◦
5 du couple [Cu (NH 3 ) 4 ]
2+
/ [Cu (NH 3 ) 2 ]
+ .
Afin de simplifier les calculs, on ne considérera dans la suite que les espèces suivantes : [Cu (NH 3 ) 4 ]
2+ , [Cu (NH 3 ) 2 ]
+ , Cu 2+ , Cu.
5. Justifier cette simplification.
6. Reproduire l’allure du diagramme potentiel-pNH 3 représenté figure 8.18 pour une
concentration totale en cuivre égale à 1,0 mol·L −1 en indiquant les domaines de prédominance des différentes espèces du cuivre.
0
pNH 3
2
4
6
8
E /V
-0,2
0,2
0,4
0,6
(2)
(1)
(3)
Figure 8.18 – Diagramme potentiel-pNH 3 du cuivre
7. Établir par le calcul les pentes des frontières (1), (2) et (3).
8. Calculer la valeur du potentiel du couple O 2 /H 2 O dans les conditions suivantes :
p (O 2 ) = p ◦ et p(NH 3 ) = 0, ce qui correspond approximativement à un pH égal à 11.
Conclure sur la faisabilité du processus de lixiviation. On peut obtenir les ions cuivre
en solution. Ceux-ci sont ensuite extraits par un solvant ou par électroextraction.
Enfin une étape de cémentation permet de récupérer le cuivre sous forme métallique.
Données à 298 K : on posera α =
RT
F
ln 10 = 0,060 V.
Potentiels standard à pH = 0 :