Oxydoréduction - Classement électrochimique des métaux

Auteur: Daniel GENELLE (Optimisé pour Mozilla Firefox.)

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I) Objectif:

L'objectif de ce T.P. est de classer les métaux en fonction de leur électropositivité croissante. On introduira l'élément hydrogène dans ce classement.

II) Matériel:

Matériel
1 bécher 1 pissette contenant de l’eau distillée 1 chiffon Solutions : Sulfate de cuivre II Sulfate de fer II Sulfate de zinc Nitrate d’argent	Nitrate de mercure II Acide chlorhydrique Différentes lames : Lame de fer Lame de cuivre Lame de zinc Lame d’argent Lame d’aluminium

III) Données:

Une oxydoréduction se traduit par un transfert d'électrons. Dans ce transfert, un atome cède un ou plusieurs électrons, il devient un ion positif, on dit qu'il a été oxydé. Ces électrons sont captés par un ion en solution, cet ion redevient atome et se dépose sur l’élément dont sont issus les électrons. On dit qu'il a été réduit. Cette réaction ne peut avoir lieu que si l'électropositivité de l'élément qui perd ses électrons est plus grande que celle de l'élément qui les gagne.

IV) Protocole expérimental:

L'expérience consiste à mettre dans un bécher une solution ionique et à y introduire une lame de métal. Lorsque ce métal est plus électropositif que l'élément correspondant à l'ion en solution, celui-ci capte les électrons arrachés à ce métal. Cette réaction est visible puisque celui-ci redevient solide, ou gazeux dans le cas de l'hydrogène.

V) Observation:

On effectue plusieurs fois l’expérience en introduisant chaque lame dans toutes les solutions. (Attention : la simulation informatique donne des résultats presque instantanément, une durée de réaction plus ou moins longue est parfois nécessaire pour l’observation d’un résultat.)
Lorsqu’il y a réaction, on coche la case correspondante à la lame et à la solution. Lorsque toutes les manipulations sont terminées, on procédera au classement des éléments métalliques par électropositivité croissante. Pour cela on tiendra compte du phénomène suivant :
Lorsqu’un élément A se dépose sur un élément B ou qu’il réagit avec cet élément B, c’est que l’électropositivité de cet élément B est plus grande. En effet, l’élément B cède plus facilement ses électrons que l’élément A.

VI) Expérience et résultats:

Pour réaliser l'expérience, il suffit de cliquer sur la bouteille contenant la solution ionique, puis de sélectionner le type de lame que l'on souhaite y ajouter et de cliquer sur la lame. Le résultat de l'expérience est visuel.

Résultats: Lorsqu'il y a réaction et que des atomes se déposent sur la lame ou qu'un dégagement gazeux se produit dans le cas de l'oxygène, il convient de cocher la case correspondante à la réaction.

Résultats
Lames Solutions	Lame de fer	Lame de cuivre	Lame de zinc	Lame d'argent	Lame d'aluminium
Sulfate de fer II Fe⁺⁺
Sulfate de cuivre II Cu⁺⁺
Sulfate de zinc Zn⁺⁺
Nitrate d'argent Ag⁺⁺
Nitrate de mercure II Hg⁺⁺
Acide chlorhydrique H⁺

Classement : Pour classer les éléments par électropositivité croissante, il suffit de faire glisser ces éléments vers leur emplacement.

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