CORRIGÉS DES EXERCICES ET PROBLÈMES DU CHAPITRE 8
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6. Immunité : domaine I. Corrosion : domaines II, IV, VI et VIII. Passivation : domaines III,
V et VII.
7. Il n’existe pas de domaine commun de stabilité de Ti(s) et de l’eau. Ainsi le titane solide
est instable, il réagit avec l’eau en s’oxydant. Les espèces stables ont une zone commune de
stabilité avec l’eau, il s’agit de Ti 3+ (en milieu acide), TiO 2+ , TiO(OH) 2 (s) et HTiO
−
3 . Notons
que lorsque le titane est oxydé en solide (TiO(OH) 2 par exemple), il peut éventuellement être
protégé d’une poursuite de l’oxydation (passivation). L’expérience montre la qualité de cette
éventuelle protection.
8.8 Hydrométallurgie du cuivre
1. Le dioxygène joue le rôle d’oxydant, tandis que l’ammoniac est un complexant (ligand)
du cation Cu 2+ .
2. Comme E ◦
Cu
+ /Cu(s)
> E ◦
Cu
2+ /Cu
+
, le cuivre(I) est instable car la réaction de dismutation :
Cu
+
+ Cu
+
=
Cu
2+
+ Cu (s)
possède une constante d’équilibre K ◦ supérieure à 1 :
log K
◦
=
0, 52 − 0, 16
0, 06
= 6.
Les potentiels standard E ◦
Cu
+ /Cu(s)
, E ◦
Cu
2+ /Cu
+
et E ◦
Cu
2+ /Cu(s)
ne sont pas indépendants. Afin d’établir la relation permettant de calculer l’un des potentiels standard à
partir des deux autres, nous devons écrire chacune des demi-équations d’oxydoréduction et
associer une enthalpie libre standard de réaction Δ r G ◦∗
i . Nous avons donc :
Cu
2+
+ e
−
=
Cu
+
Δ r G
◦∗
1 = −FE
◦
Cu
2+ /Cu
+
Cu
+
+ e
−
=
Cu (s)
Δ r G
◦∗
2 = −FE
◦
Cu
+ /Cu(s)
dont la somme fournit :
Cu
2+
+ 2 e
−
=
Cu (s)
Δ r G
◦∗
3 = −2FE
◦
Cu
2+ /Cu(s)
Cette relation est traduite en enthalpie libre standard de réaction par :
−2FE
◦
Cu
2+ /Cu(s)
= −FE
◦
Cu
2+ /Cu
+
− FE
◦
Cu
+ /Cu(s)
et donc :
E
◦
Cu
2+ /Cu(s)
=
1
2
E
◦
Cu
2+ /Cu
+
+ E
◦
Cu
+ /Cu(s)
.
Application numérique : E ◦
Cu
2+ /Cu(s)
= 0,34 V.
3. Les constantes successives s’expriment à partir des constantes globales par les relations
suivantes (utilisant les notations du texte, pas toujours heureuses) :
K 0,1 =
1
K d1
et
K p−1,p =
K d,p−1
K d,p
pour p > 1.