Réduction de l'oxyde de cuivre par un flux de dihydrogène

1. Identifier les réactifs et les produits à l'aide de l'énoncé.

2. Identifier les formes de l'élément cuivre.

3. Réaliser un calcul de masse molaire, puis de quantité de matière.

1. L'équation bilan de la réduction de l'oxyde de cuivre par le dihydrogène est : $\mathrm{CuO}(\mathrm{s})+{\mathrm{H}}_2(\mathrm{g})\to \mathrm{Cu}(\mathrm{s})+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}(\mathrm{l}).$

2. Le cuivre passe de la forme ${\mathrm{Cu}}^{2+}$ à la forme $\text{Cu}$ selon la demi-équation ${\mathrm{Cu}}^{2+}+2{\mathrm{e}}^{-}=\mathrm{Cu}.$ Le cuivre a donc subi une réduction.

3. La quantité d'oxyde de cuivre est :

$n(\mathrm{CuO})=\frac{m(\mathrm{CuO})}{M(\mathrm{CuO})}=\frac{2\text{,}00}{63\text{,}5+16}=2\text{,}52\times 10^{-2}$ mol.

La quantité de cuivre formé est : $n(\mathrm{Cu})=n(\mathrm{CuO})=2\text{,}52\times 10^{-2}$ mol.
La masse de cuivre formé est :
$m(\mathrm{Cu})=M(\mathrm{Cu})\cdot n(\mathrm{Cu})=63\text{,}5\times 2\text{,}52\times 10^{-2}$ mol $=1\text{,}60$ g.

1. Vérifier la conservation des éléments dans l'équation bilan.

2. L'oxyde de cuivre (II) $\mathrm{CuO}$ est un solide ionique composé des ions cuivre (II) ${\mathrm{Cu}}^{2+}$ et oxyde ${\text{O}}^{2-}.$

3. Attention, il faut raisonner sur les quantités de matière à l'aide de l'équation bilan.