Partie 2-Connaltre et transformer les matériaux
Exercice 4: La structure métallique du Louvre
Document 4:
Les Inox (terme désignant conventionnellement les aciers inoxydables) sont des alliages dont la teneur
en chrome est au minimum de 10,5 % et le carbone au maximum de 1,2 %. La résistance à la corrosion
est due an chrome Cr qui, en présence d'un milicu oxydant, forme à la surface de l'acier une couche
complexe, invisible mais protectrice, qui rend le métal passif. Cette résistance à la corrosion croit donc
logiquement avec la teneur en chrome, [...]
C'est la résistance de la couche protectrice qui détermine les qualités d'inoxydabilité de l'acier. La
propriété fondamentale des aciers inoxydables est la présence du film passif-on-conche passive
qui agit comme une véritable barrière entre l'alliage et le milieu environnant. De plus, si cette couche
passive devait être détruite accidentellement (rayure), elle possède la propriété de se reformer
spontanément dans un grand nombre de milieux.
http://www.planete-tp.com/les-inox-a347.html
En vous appuyant sur les documents ci-dessus, répondre aux questions suivantes.
1. Citer trois constituants des aciers inoxydables.
2. Sur certains de ces aciers, en milieu oxydant, une couche protectrice d'oxyde de chrome Cr₂O3 est
formée par réaction avec le dioxygène de l'air.
Écrire l'équation de la réaction chimique de formation de cet oxyde de chrome à partir du métal chrome et
du dioxygène.
Lors de la construction de la pyramide, les techniciens n'ont pas utilisé des poutres en fer. Les réponses aux
questions suivantes vont permettre de justifier leur choix.
3. Si le fer avait été choisi pour construire les poutres, une réaction chimique faisant intervenir le couple
Fe²/Fe aurait eu lieu.
3.1. Écrire la demi-équation d'oxydoréduction correspondante. A.2.3.2. Dans ce couple, le fer est-il
l'oxydant ou le réducteur ?
4. Le deuxième couple présent dans cette réaction chimique est 0₂/H₂O.
4.1. Écrire la demi-équation d'oxydoréduction correspondante lorsqu'on se place en milieu acide.
4.2. Dans ce couple, le dioxygène est-il réduit ou oxydé?
5. Établir l'équation d'oxydoréduction entre le fer et le dioxygène.
6. Pourquoi les techniciens ont-ils préféré l'acier au fer pour la construction des poutres de la pyramide ?