Question sur une expérience d'oxydo-réduction

[Mikakumon]

Bonjour bonjour,

Voilà il y à quelque temps j'ai voulu réaliser une expérience d'oxydo-réduction. J'ai vu sur internet un moyen pour produire du cuivre via une solution de sulfate de cuivre et de l’aluminium. Le cuivre précipitais alors au fond du récipient.
Du coup j'ai voulu essayer de produire de l’aluminium. Via une solution de sulfate d'aluminium et de la limaille de fer, seulement cela n'a visiblement pas fonctionné.

Théoriquement : Al2(SO4)3 --> 2 Al+++ + 3 SO4--
Et le Fer devrait se mettre sous 2 formes : Fe --> Fe3+ + 3 e– ainsi que Fe --> Fe2+ + 2 e-

Donc les électrons libéré par le fer devrait être capté par les cations aluminium et précipiter sous forme d'aluminium solide (en poudre)
(Avec comme potentiel standard pour le fer 0,77 et pour l'aluminium -1,662 )
L'aluminium devrait donc être oxydé par le fer et le fer devrait être réduit sous forme d'ion. Non ?
[j'ai pas encore vu les réactions d'oxydo-réduction à l'école donc si je me trompe dite le]

Au niveaux de mon expérience les résultat on été éparpillé sur plus d'une semaine. Je pense avoir observé une production de gaz, très lente probablement de l'oxygène provenant du groupement sulfate j'imagine. Dans un premier temps la solution était transparente, après quelques jours +-blanche il y avait un dépôt de quelque chose (de l'alumine ?). Et à la fin la solution était rousse/jaune lié au souffre je suppose.
Seulement je ne sais pas comment interpréter ces résultats ...
Comme hypothèse je dirais que le groupement sulfate c'est lentement décomposé ou à réagit avec le fer mais je ne sais pas trop comment ...

Donc voilà si quelqu'un pourrait m'éclaircir sur ce qu'il c'est passé cela me serait grandement instructif.



[Question un peut à part, j'aimerais savoir ce qu'il se passe si on évapore le solvant d'une solution, on m'a dit que les composés sous forme d'ion n'avais pas de forme solide du coup ils reforment leurs liaison afin d'être solide ? ]

[alexchimiste]

Bonjour,

Il existe 2 couples redox pour le fer, mais dans ton cas ça serait plutôt de la forme la plus oxydée qu'il faudrait partir, à savoir Fe3+. En tous cas, d'après la règle du gamma, ça ne peut marcher que de la sorte avec les 2 couples suivants : Fe3+/Fe et Al3+/Al, tu ne peux réussir qu'à obtenir du fer métallique et des ions aluminium III si tu procèdes ainsi...

[Maurice]

Tes interprétations sont hélas assez éloignées de la réalité.

Tout d'abord l'aluminium ne réagit que très mal avec les solutions de sulfate, qu'elles soient des sulfates de cuivre ou de fer, ou autres. En effet, ce métal est protégé par une couche d'oxyde Al2O3 incolore, transparente, inerte chimiquement et très adhérente. Et comme cette couche a la même masse volumique que le métal sous-jacent, elle empêche que le métal de réagir avec les solutions dans lesquels on le trempe. Si on raie un morceau d'aluminium, on élimine la couche d'oxyde, mais elle se reforme aussitôt au contact de l'air. Si on veut faire réagir le métal, il faut d'abord détruire cette couche d'oxyde. Il se trouve que la soude NaOH, le chlorure de cuivre CuCl2, et les composés de mercure ont la propriété étrange de pénétrer facilement cete couche d'oxyde, et de permettre de faire réagir le métal.

Lorsqu'il est déprotégé, l'aluminium attaque l'eau, en dégageant du gaz hydrogène selon :
2 Al + 6 H2O --> 2 Al(OH)3 + 3 H2
C'est sans doute le gaz que tu as observé dans tes essais.

Lorsque c'est CuCl2 qui attaque l'aluminium, il se passe une réaction qui produit un dépôt brun de métal cuivre :
3 CuCl2 + 2 Al --> 2 AlCl3 + 3 Cu

Le fer ne peut pas réagir avec les ions Al3+. En fait, aucun métal même le magnésium n'est capable de réagir avec les ions Al3+, pour la raison fort simple, que si jamais on produisait des atomes d'aluminium par une réaction chimique, ils réagiraient aussitôt avec l'eau en dégageant du gaz H2, selon la première équation que je t'ai donnée ci-dessus.
Le dépôt que tu as observé est bien de l'alumine, comme tu le penses. Le dépôt brunâtre est dû à du manganèse, qui est présent en faible pourcentage dans les feuilles d'aluminium du ménage. Si l'aluminium est attaqué, le manganèse l'est aussi et il s'oxyde peu à peu en oxyde de manganèse MnO2, qui est brun.

Quant aux ions sulfate, ils sont d'une grande stabilité. Ils ne se décomposent jamais, comme tu le supposes. Ils ne libèrent jamais de soufre, ni d'oxygène.

[fromageblanco]

salut !

Question un peut à part, j'aimerais savoir ce qu'il se passe si on évapore le solvant d'une solution, on m'a dit que les composés sous forme d'ion n'avais pas de forme solide du coup ils reforment leurs liaison afin d'être solide ?

oui, en gros, c'est ca.