Problème 1Un carillon de bronze chinois ancien exhumé était couvert de rouille contenant CuCl, CuX2O et CuX2(OH)X3Cl. Des simulations ont montré que CuCl se forme d'abord sous l'action de l'air et d'une eau chlorée ; CuX2(OH)X3Cl se forme ensuite par les voies (a) CuClCuX2OCuX2(OH)X3Cl et (b,c) directement. Énergies de Gibbs standard de formation (kJ mol⁻¹, 298 K) : CuX2O(s) −146, CuO(s) −130, CuCl(s) −120, CuX2(OH)X3Cl(s) −1338, ClX−(aq) −131, OHX−(aq) −157, HX2O(l) −237. (1.1) (i) Écrire les équations équilibrées de (a) CuClCuX2O, (b) CuX2OCuX2(OH)X3Cl et (c) CuClCuX2(OH)X3Cl ; (ii) calculer ΔrG0(298K) pour chacune ; (iii) déterminer le sens de (a) dans l'air à c(HCl)=1.0×10−4 mol dm⁻³. (1.2) Constantes de vitesse de (c) : kc=1.29×10−4 mol dm⁻³ s⁻¹ à 25 °C et 2.50×10−4 à 40 °C : (i) trouver l'énergie d'activation ; (ii) donner l'ordre de réaction ; (iii) sachant que l'étape déterminante est l'adsorption monocouche de OX2 sur CuCl, écrire l'équation de vitesse et la condition donnant l'ordre de (ii). (1.3) Une plaque de Cu est coupée ; la partie Cu(1) est martelée. Pour la pile Cu(1)∣CuSOX4(aq)∣Cu(2) avec E=ΦR−ΦL, a-t-on E<0, =0 ou >0 ? Écrire la réaction de la pile. (1.4) Dans un alliage Cu–Zn (xCu=0.750) cfc de densité 8.51 g cm⁻³, calculer le rayon des atomes statistiques. (Ar(Cu)=63.5, Ar(Zn)=65.4.)Solutions: 1