Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau terminale
Partager :

aluminuim

Posté par
cece1992
15-04-10 à 18:21

Bonjour, je bloque à mon dm de chimie.
Voici l'énoncé :
L'aluminium est préparé par électrolyse ignée de l'alumine Al2O3. Le bain électrolytique contient aussi de la cryolithe qui permet d'abaisser la température de l'électrolyse de 2040°C, temprérature de fusion de l'alumine, à 960°C.
La cathode est constituée par le creuset, en graphite, de la cellule d'électrolyse. Les anodes, généralement précuites, sont en carbone et sont consommées, en moyenne, en 26 jours.
Dans une usine, la tension imposée à chaque cellule d'électrolyse est de 4,0V, l'intensité est de 200000A pour 175 cuves montées en série.
Les ions O2- sont oxydés en dioxygène. Les ions aluminium sont réduits en aluminium métal qui tombe au fond du creuset et qui est prélevé à l'état liquide.

3°) Calculer la masse d'aluminium produite par jour pour l'ensemble de l'usine.
4°) Calculer l'énergie électrique nécessaire à cette électrolyse en 24h.
5°) La facture énergétique représente plus de 30% des coûts de production de l'aluminium. Citer au moins 4 autres sources de coût.
Données:
couples oxydant réducteur : Al3+/Al O2/O²-
1F=96500C ; e=1,6*10^-19C ; Na=6,02*10^23 mol.-1
Masse molaire atomique : M(Al) = 27g.mol-1

pour la question 3, est-ce qu'il faut faire ça :
je trouve comme équation 6 O2-+4 Al3+ = 3 02+ 4 Al
Q=I*T=200000*86400=17280000000 C
né=Q/F=17280000000/96500=179067 mol
nA=né/12=179067/12=14922,25 mol
donc mA=14922,25*27=402900,75 mol

Merci d'avance de m'aider.

Posté par
cece1992
re : aluminuim 15-04-10 à 19:09

s'il vous plaît, est-ce que c'est juste ce que j'ai fait?

Posté par
phj69
re : aluminuim 15-04-10 à 19:22

Bonsoir,
Vos calculs me semblent partiellement juste: la relation de Faraday est
m= (1/F)*(M/n)*I*t
F=96500C
M: Masse de métal déposé pour n électrons consommés ici 4Al pour 12 électrons
n= 12 soit (0.027*4 kg)
I=i(Ampère/cellule)*(nombre de cellules)
t=24*3600s

Votre masse finale ne peut s'exprimer en mol (produit d'un nombre de mol par une masse molaire).
phj69

Posté par
cece1992
re : aluminuim 15-04-10 à 19:34

oui je me suis trompé, c'est en gramme.Merci.
Pour la question 4, j'ai fait :
P=U*I= 4 * 200000 = 800000 W
W=P*t= 800000*86400=69120000000 J = 19200 KWH

Par contre, je ne vois pas du tout ce qu'il faut dire pour la question 4.
Merci de continuer à m'aider.

Posté par
phj69
re : aluminuim 16-04-10 à 10:01

Ok pour la réponse à la question 4.
Quelques idées pour la 5:
Il faut acheter des matières premières (Al2O3, anodes en carbone ...)
Il faut construire les cellules: investissements
Est ce que l'usine fonctionne sans personnel?
Je laisse cours à votre imagination, et interroger vos proches.

phj69  

Posté par
cece1992
re : aluminuim 16-04-10 à 12:17

ok, merci de m'avoir aider.



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2024

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 237 fiches de physique

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !