Exercice : Attaque du nickel par les ions argent
Dans une réaction d'oxydoréduction, l'espèce chimique oxydante est réduite. ...
En utilisant la classification électrochimique des métaux, indiquer s'il y a ou non ...
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Oxydation du nickel par les ions argent
Le nickel, constituant des pièces de monnaie de 1 franc, peut être attaqué par les ions argent Ag+. La réaction produit un dépôt dargent métallique et des ions nickel Ni2+ en solution.
Ecrire les demi-équations électroniques puis léquation de la réaction. On nommera les 2 ½ réactions en justifiant. , on donnera pour chacune des ½ équations loxydant et son réducteur conjugué.
On plonge un morceau de nickel de masse m = 0,85 g dans un volume V = 50 mL dune solution aqueuse de nitrate dargent de concentration C = 1,0.10-1 mol.L-1.
Faire un tableau davancement et en déduire lavancement maximal de la réaction ;
Reste-t-il du nickel à la fin de la réaction ?Si oui, calculer la masse résiduelle.
Déterminer la masse dargent formée.
Quelle est la concentration finale des ions nickel ?
Données : M(Ni) = 58,7 g.mol-1 ; M(Ag) = 107,9 g.mol-1
Oxydation du nickel par les ions argent
Correction :
Equation de la réaction :
Ni ( Ni2+ + 2e- (1)
il sagit dune demi équation doxydation car le réactif Ni fournit 2 électrons. Le métal nickel Ni est le réducteur car il fournit deux électrons, son oxydant conjugué est lion Nickel Ni2+ car il peut prendre 2 électrons. Le couple redox Ox/red correspondant sécrit Ni2+/Ni (loxydant Ni2+ en premier, le réducteur Ni en second)
Ag+ + e- ( Ag (2)
il sagit dune demi équation de réduction car le réactif Ag+ gagne un électron. Lion argent est loxydant car il gagne un électron, son réducteur conjugué est le métal argent Ag car il peut fournir 1 électron. Le couple redox Ox/red correspondant sécrit Ag+/Ag (loxydant Ag+ en premier, le réducteur Ni en second)
On multiplie léquation (1) par le nombre délectron intervenant dans léquation (2) c'est-à-dire par 1 !
on multiplie léquation (2) par le nombre délectron intervenant dans léquation (1) c'est-à-dire 2.
On effectue la somme des 2 équations : léquation doxdoréduction est donc après simplification :
Ni + 2Ag+ ( Ni2+ + 2Ag
a- Tableau davancement :
A létat initial : ni(Ag+) = [Ag+].V = C.V A.N. : ni(Ag+) = 50.10-3x10-1 = 5,0.10-3 mol
ni(Ni) = m(Ni)/M(Ni) A.N. : ni(Ni) = 0,85/58,7 = 1,4.10-2 mol
2Ag+ + Ni ( 2Ag + Ni2+
Etat initial (mol)5,0.10-31,4.10-200Etat intermédiaire5,0.10-3 2x1,4.10-2 - x2xXEtat final5,0.10-3 - 2xmax1,4.10-2 - xmax 2xmaxxmax
A létat final soit 5,0.10-3 - 2xmax = 0 doù xmax = 2,5.10-3 mol
Soit 1,4.10-2 - xmax = 0 doù xmax = 1,4.10-2 mol
Lavancement maximal est la plus petite valeur des deux soit xmax = 2,5.10-3 mol . Le réactif limitant sont les ions argent Ag+.
b- Il reste donc du nickel à la fin de la réaction : mr(Ni) = nr(Ni).M(Ni)
A.N. : mr(Ni) = (1,4.10-2 2,5.10-3)x58,7 = 0,68 g
c- Il se forme une masse dargent : mf(Ag) = nf(Ag).M(Ag)
A.N. : mf(Ag) = 2x2,5.10-3x107,9 = 0,54 g
d- [Ni]f = nf(Ni2+)/V A.N. : [Ni]f = 2,5.10-3/50.10-3 = 5,0.10-2 mol.L-1