Précipité de carbonate de cuivre (II)

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Précipité de carbonate de cuivre (II)

Messagepar ExpertAs » 29 Nov 2014, 12:58

Bonjour,


Je voudrais savoir si lorsque l'on mélange une solution de sulfate de cuivre (II) :sgh07: :sgh09: et une solution de carbonate de sodium Na2CO3 :sgh07: dans des proportions stœchiométriques, si l'on obtient du carbonate de cuivre CuCO3(II) :sgh07: ou du vert de gris CuCO3,Cu(OH)2

Les équations:

CuSO4 + Na2CO3 --> CuCo3 +Na2SO4

Ou bien

2 CuSO4 + 2 Na2CO3 + H2O → Cu2(OH)2CO3 + 2 Na2SO4 + CO2 mais perso je ne crois pas trop en celle-là, je crois plutôt à celle qui est décrite sur Carbonate de cuivre car lorsque j'ai fait l'expérience je n'ai pas vu de bulles de CO2 ou très peu car je n'avait pas d'eau distillée donc peut-être à cause de l'acidité.

Merci de me répondre au plus vite.
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Re: Précipité de carbonate de cuivre (II)

Messagepar darrigan » 29 Nov 2014, 14:35

Bonjour,

Tu cites la page Carbonate de cuivre, dans laquelle est indiquée la préparation, alors pourquoi poses-tu la question ? #-/


Page corrigée.
Aide-toi et le forum t'aidera ! :mrblue:

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Re: Précipité de carbonate de cuivre (II)

Messagepar ExpertAs » 29 Nov 2014, 14:57

Merci d'avoir répondu si vite.
Si j'ai posé cette question c'est parce que sur Wikipédia ils donnent l'autre équation. ;-)

Et sinon je suis nouveau comment on fait pour envoyer une image ?
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Re: Précipité de carbonate de cuivre (II)

Messagepar Maurice » 29 Nov 2014, 16:31

Je suis désolé de contredire ce que d'autres ont écrit avant moi. Mais il faut tout de même préciser que, quand on mélange une solution de sulfate de cuivre et une de Na2CO3, il ne se forme jamais CuCO3. JAMAIS.
Le problème a été traité avec soin dans le Journal of Chemical Education, tout d'abord dans le numéro de novembre 2005, Vol. 82, en page 1663.
L'auteur y montre que la réaction se produit selon l'équation :

2 CuSO4 + 2 Na2CO3 + H2O --> Cu(OH)2·CuCO3 + CO2 + 2 Na2SO4

Le précipité formé correspond à la structure de la malachite Cu2(OH)2CO3. Le CO2 ne se dégage pas, car il réagit avec un excès de Na2CO3 selon :

Na2CO3 + H2O + CO2 --> 2 NaHCO3

La préparation soignée de la malachite est décrite par D. Sheeran, dans le même Journal of Chemical Education 75, 453, 1998.

Quant au carbonate de cuivre CuCO3 proprement dit, il peut être synthétisé, mais il faut le faire sous une pression de CO2 élevée (> 5 atm). Ce problème a été repris en détail par H. Gamsjäger et W. Preis, dans le Journal of Chemical Education 76, 10, 1999. Dans cet article, les auteurs montrent que CuCO3 se forme si la pression de CO2 est supérieure à 5 atm. Si la pression de CO2 est comprise entre 0.9 et 5 atm, le CuCO3 ne se forme pas, mais la malachite non plus. Non, dans ces conditions, il se forme de l'azurite Cu3(OH)2 (CO3)2, selon l'équation

3 CuSO4 + 4 Na2CO3 + 2 H2O --> Cu3(OH)2(CO3)2 + 3 Na2SO4 + 2 NaHCO3.

La malachite décrite plus haut se forme quand la pression de CO2 est inférieure à 0.9 atm, donc dans l'air ambiant.
Mais il vaut peut-être la peine de noter que si la pression de CO2 est vraiment très basse, de l'ordre de 0.001 atm., le précipité formé est de l'oxyde de cuivre CuO noir !
Les auteurs (H. Gamsjäger et W. Preis) donnent les constantes de formation K, en fonction du pH et de la pression de CO2, qui proviennent d'une publication encore plus ancienne : P. Schindler, H. Gamsjäger, Helv. Chim. Acta, 1968, 51, 1845. On voit que cet H. Gamsjäger a travaillé sur ce problème depuis 1968.

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Re: Précipité de carbonate de cuivre (II)

Messagepar ExpertAs » 29 Nov 2014, 16:49

Merci de m'avoir répondu mais est-ce que la malachite ou l'azurite sont des corps purs ou des mélange de carbonate de cuivre (II) et d'hydroxyde de cuivre(II) dans des proportions différentes ? :mur:
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Re: Précipité de carbonate de cuivre (II)

Messagepar Maurice » 29 Nov 2014, 17:30

La malachite est un corps pur. L'azurite aussi. Ces deux substances ont des structures cristallines caractéristiques des corps purs.

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Re: Précipité de carbonate de cuivre (II)

Messagepar ExpertAs » 29 Nov 2014, 17:47

Ça change quoi si l'on remplace le carbonate de sodium par bicarbonate de sodium? Et si on les chauffe, ils se transforme en oxyde de cuivre II de toute manière ? Et est-ce qu'ils se transforme en une fois ou se dissocient-ils en carbonate de cuivre (II) et en hydroxyde de cuivre (II) avant de se transformer en CuO? Sinon pour l'hydroxyde de cuivre (II) là je suis plus sûr qu'il suffit d'ajouter une solution d'hydroxyde de sodium à une solution de sulfate de cuivre (II).
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Re: Précipité de carbonate de cuivre (II)

Messagepar Maurice » 29 Nov 2014, 18:18

Je ne sais pas ce qui se passe si on utilise du bicarbonate de sodium à la place de carbonate.
Tous ces carbonates basiques, qu'ils soient de la malachite ou de l'azurite, se décomposent à chaud et finissent pas se transformer en oxyde de cuivre CuO.

Les réactions du sulfate de cuivre avec les bases comme NaOH sont aussi complexes. Le Journal of Chemical Education 67, 7, p. 615, de juillet 1990 dit qu'il se forme un sel basique dit brochantite, de formule Cu4(OH)6SO4, selon une équation :

4 CuSO4 + 6 NaOH --> Cu4(OH)6SO4 + 3 Na2SO4

Si on chauffe la brochantite, elle perd 1 molécule d'eau à 280°C pour se transformer en Cu4O(OH)4SO4, puis 2 H2O à 410°C pour se transformer en Cu4O3SO4. Et enfin à 730°C, il perd SO3, pour se transformer en CuO.

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Re: Précipité de carbonate de cuivre (II)

Messagepar ExpertAs » 29 Nov 2014, 19:18

Mmh Ça a l'air compliqué. Pourtant sur internet la plupart des sites ou des vidéos disent que ça produit de l'hydroxyde de cuivre (II) mais qu'il peut rester néanmoins de impuretés d'hydroxyde de sodium ou de sulfate de cuivre (II). Sinon pour l'oxyde de cuivre (II), j'espère que cette équation est correcte :


CuO +2 HCl --> CuCl2 + H2O ?
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Re: Précipité de carbonate de cuivre (II)

Messagepar Maurice » 29 Nov 2014, 21:44

Oui. L'oxyde de cuivre réagit avec HCl comme tu l'as écrit.
Mais toutes les molécules complexes dont j'ai parlé précédemment réagissent aussi avec HCl et finissent toutes par donner CuCl2

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Re: Précipité de carbonate de cuivre (II)

Messagepar darrigan » 29 Nov 2014, 21:54

Tu fais bien de rectifier, Maurice, s'il y a une erreur sur une page. :+1:
Aide-toi et le forum t'aidera ! :mrblue:

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Re: Précipité de carbonate de cuivre (II)

Messagepar ExpertAs » 30 Nov 2014, 09:10

Bon je vois que malheureusement je n'arriverais pas à produire du CuCO3 pur mais la résultant et quand même beau et en plus je pourrais convertir en CuO. Sinon ces carbonates basiques ne s'appliquent que pour le cuivre ou pour beacoup d'autres ? Et est-ce que quelqu'un sait comment produire du CuCo3 pur? Ou bien à partir de ce que j'ai déjà ? 5 ATM = cb de hPa car j'amerais voir si c'est possible.
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Re: Précipité de carbonate de cuivre (II)

Messagepar alexchimiste » 30 Nov 2014, 09:26

1 atm c'est 101325 Pascals, donc 5 atm c'est 5*101325 Pa !, soit près de 510 hPa.

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Re: Précipité de carbonate de cuivre (II)

Messagepar ExpertAs » 30 Nov 2014, 09:55

Si c'est *5 ça serait pas plutôt 5100 hPa?
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Re: Précipité de carbonate de cuivre (II)

Messagepar ExpertAs » 30 Nov 2014, 12:28

Je calcinerais le carbonate de cuivre ´ basique dans un creuset mais ce sera donc du CO2 et de l'eau qui se dégagerait?
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Re: Précipité de carbonate de cuivre (II)

Messagepar ExpertAs » 30 Nov 2014, 20:33

J'ai vu aussi que la préparation du carbonate de cuivre et en maintenance j'espère qu'après il y aura un procédé pour pouvoir le faire plus pur que l'ancien et pas obligatoirement avec du carbonate de sodium quoique ? Même si l'ancien donnait déjà un beau résultat mais apparemment pas très pur...?
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Re: Précipité de carbonate de cuivre (II)

Messagepar Blackline » 02 Déc 2014, 05:18

Ce n'est pas que le mélange ne soit pas pure, c'est surtout que tu as des hydroxydes de cuivre qui peuvent t'embeter. Selon l'utilité de ton carbonate, visiblement on passe d'un bleu sulfate de cuivre à des cristaux (assez inhomogène si j'ai bien vue) bleu clair (voir bleu pâle avec un peu de vert) Or tu souhaiterais obtenir du vert de gris ? à savoir au fil du temps de la brochantite. Mais il me semble avoir déjà lu, je crois sur une vieille page wikipédia ou autre ? (paye ta référence de profan) que le Vert-de-gris était tantot de l'acétate de cuivre. La Brochantite pourrait réagir avec l'acide éthanoïque et donner la couleur que tu cherche si ce n'est que ça que tu veux en faire ?

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Re: Précipité de carbonate de cuivre (II)

Messagepar alexchimiste » 02 Déc 2014, 08:27

ExpertAs a écrit :Si c'est *5 ça serait pas plutôt 5100 hPa?


Oui il me manquait un zéro ^^ 510 000 Pa serait plus juste même.

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Re: Précipité de carbonate de cuivre (II)

Messagepar ExpertAs » 02 Déc 2014, 13:35

Oui j'avais remarqué ^^ mais de toute façon tu avais mis le bon calcul.
Sinon mon carbonate basique je vais le convertir en CuO en le calcinant dans un creuset.
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Re: Précipité de carbonate de cuivre (II)

Messagepar ExpertAs » 03 Déc 2014, 17:54

Le résultat est de l'oxyde de cuivre (II) comme c'était prévu et il réagit bien avec HCl.
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Re: Précipité de carbonate de cuivre (II)

Messagepar ExpertAs » 14 Déc 2014, 11:16

Sinon est-ce que le sulfate de cuivre (II) réagit bien avec le phosphate de sodium pour faire du phosphate de cuivre (II) selon l'équation :

3CuSO4 + 2Na3PO4 => Cu3(PO4)2 + 3Na2SO4 ?

Merci d'avance
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Re: Précipité de carbonate de cuivre (II)

Messagepar Blackline » 14 Déc 2014, 18:54

Sachant que le phosphate de sodium est soluble dans l'eau, et que le phosphate de cuivre non, il y a déplacement d'équilibre par précipiation; je suis tenter de penser que : Oui cela peut se faire, échange d'ion.

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Re: Précipité de carbonate de cuivre (II)

Messagepar ExpertAs » 14 Déc 2014, 19:22

Merci de m'avoir répondu. En effet il ya un beau précipité bleu qui va vers le fond du tube petit à petit...
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Re: Précipité de carbonate de cuivre (II)

Messagepar ExpertAs » 22 Déc 2014, 21:48

J'ai fait l'expérience avec du sulfate de fer (III) et du carbonate de sodium. Il y a formation d'un précipité très volumineux de quoi? On dit dans d'autres forum que le carbonate de fer(III) n'existe pas... Serait-ce un carbonate de fer(III) basique?
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Re: Précipité de carbonate de cuivre (II)

Messagepar Maurice » 22 Déc 2014, 22:35

Quand on dissout Na3PO4 dans de l'eau, l'hydrolyse est quasi complète. En effet, la solution a un pH correspondant à une transformation complète de Na3PO4 en Na2HPO4 et NaOH, ou si on préfère à l'hydrolyse de l'ion PO4^3- en un mélange de OH- et HPO4^2-
Si on ajoute une solution de cuivre à une telle solution, il se forme un précipité vert contenant le sel basique Cu2PO4OH, selon le Journal of Chemical Education No. 81, p. 394, de mars 2004.
Quand aux solutions de fer(III), le traité d'analyse qualitative de Treadwell indique que l'addition de Na2CO3 à une solution de fer ferrique produit la formation d'un précipité brun de carbonate basique dont la formule n'est pas donnée, qui à l'ébullition se décompose quantitativement en Fe(OH)3 et CO2.


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