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circuit imprimé, oxydoreduction

Posté par
Praxis
17-02-09 à 18:05

bonjour, j'ai quelques problemes pour cet exercice, si quelqu'un pouvait me donner un coup de main...

voici l'énoncé : La realisation d'un circuit imprimé met en jeu la reaction entre les ions fer (III),Fe3+(aq) et les ions cuivre Cu(s).

1a. Quelle est la transformation subie par le cuivre lors de la fabrication?
       .Il passe de l'état solide a l'état liquide ( reaction redox ???)

1b. Ecrire l'équation mise en jeu
       .Cu(s) + Fe3+(aq) --> Cu2+(aq) + Fe2+(aq) + 1e-

2. On prepare un volume V= 200mL de solution de chlorure de fer(III), Fe3+(aq)+3Cl-(aq) de concentration C= 2.72mol.L-1
a. Quelle est la masse de cuivre que peut eliminer cette solution ( tableau d'avancement ????)
b. Quelle est la surface de cuivre correspondante sachant que l'épaisseur de la couche de cuivre est egale à e=35m ?

Données: couples : Cu2+(aq)/Cu(s);Fe3+(aq)/Fe2+(aq)
Masse volumique de cuivre : (Cu)=8.9g.cm-3

Merci d'avance...

Posté par
gbm Webmaster
re : circuit imprimé, oxydoreduction 17-02-09 à 18:30

Bonjour, erreur dans l'énoncé :
La realisation d'un circuit imprimé met en jeu la reaction entre les ions fer (III),Fe3+(aq) et les ions cuivre Cu(s).??????

Posté par
Praxis
re : circuit imprimé, oxydoreduction 17-02-09 à 18:32

excusez moi , erreur de recopiage, fe3+(aq) et le cuivre Cu(s)

Posté par
Praxis
re : circuit imprimé, oxydoreduction 18-02-09 à 14:59

UP PLEASE

Posté par
Praxis
re : circuit imprimé, oxydoreduction 19-02-09 à 21:37

Quelqu'un peut il m'aider ????

Posté par
coriolan
re : circuit imprimé, oxydoreduction 20-02-09 à 12:58

1)le cuivre passe en solution à l'état d'ions.
2)Dans une équation bilan il n'y a JAMAIS d'électrons.
il est recommandé d'écrire les 1/2 équations ,même si cele n'est pas demandé
Cu=Cu2+  +2e-
Fe3++e-=Fe2+
comme les électrons cédés par le cuivre sont captés par Fe3+,il faut qu'il y en ait le même nombre .
il faut donc multiplier  par 2 les coefficients de la seconde 1/2 équation
2Fe3++2e-=2Fe2+
l'équation bilan est
Cu(s) +2Fe3+-=2Fe2+ +Cu2+

on peut faire un tableau d'avancement .
Calculer n(Fe3+)initial
pour le cuivre ,écrire n1 (valeur que l'on cherche)
chercher la valeur de x pour laquelle n(Fe3+= 0 .Les ions fer auront totalement réagi avec n1 mol de cuivre.
déduire la valeur de n1 (on a n1-x=0 dans le tableau)

connaissant n(Cu )on peut caculer m(Cu)

m(Cu)=.V  avec masse volumique du cuivre
calculer le volume de la couche de cuivre
S=V/e

Posté par
Praxis
re : circuit imprimé, oxydoreduction 20-02-09 à 17:34

merci de votre aide; je trouve mCu = 34.544g
Le volume de Cu = 3.881cm3
Mais dans la formule  surface = volume sur epaisseur, quels sont les unités svp?

Posté par
coriolan
re : circuit imprimé, oxydoreduction 20-02-09 à 20:55

d'après l'équation
n(Cu)=n(Fe3+)/2
si n(Fe3+)=0,544mol ,n(Cu)=0,544/2=0,272 mol

on peut trouver ces résultats avec un tableau d'avancement

m(Cu)=0,272*63.5=17,3g

V=17,3/8,9=1,94cm3

pour trouver S en cm2il faut que e soit en cm
e=35µm=35.10-6m  =35.10-4cm =3,5.10-5cm

S=V/e =1,94/3,5.10-5
S=5,54.104cm2=5,54m2
Cela fait pas mal de circuits

A vérifier

Posté par
Praxis
re : circuit imprimé, oxydoreduction 20-02-09 à 23:34

excusez moi mais nFe3+ = [Fe3+] x V = 2C x V = 2 x 2.72 x 0.2 = 1.088 donc nCu = 0.544...
mCu = n x M = 34.544g
V = m / = 3.881 cm3
S=V/e = 1.94 / ?
S=?

Si vous pouviez me confirmer cela ( car votre reponse me semble faux ) et me dire ce que vaut ?.
Merci d'avance
Praxis.

Posté par
coriolan
re : circuit imprimé, oxydoreduction 21-02-09 à 09:51

pourquoi [Fe3+]=2C ?
FeCl3Fe3+ + 3Cl-
donc [Fe3+]=c(FeCl3)= C =2,72mol/L

Posté par
Praxis
re : circuit imprimé, oxydoreduction 21-02-09 à 12:15

Fe3+ = 2C car dans l'equation bilan, il ya 2Fe3+ pour 1 Cu

Posté par
Kaela
re : circuit imprimé, oxydoreduction 21-02-09 à 12:29

e représente l'épaisseur de la couche de cuivre

FeCl3 = Fe3+ + 3Cl-

Posté par
Praxis
re : circuit imprimé, oxydoreduction 21-02-09 à 12:30

QUOI????
on parle de la quantité de matiere intiale de Fe3+

Posté par
Praxis
re : circuit imprimé, oxydoreduction 21-02-09 à 23:33

coriolan, j'ai appris comme ca moi...
comme il ya 2Fe3+ dans l'equation finale, il ya a 2C...

Posté par
coriolan
re : circuit imprimé, oxydoreduction 22-02-09 à 10:46

bonjour,
tu fais une cofusuion entre les coefficients de l'équation et les quantités de matière.
la qté de matière initiale de Fe3+ est n(Fe3+)=C*V=2,72*0,2=0,544mol
il n' y a pas lieu de multiplier par 2 cette qté de matière parce qu'il y a 2Fe3+ dans l'équation.
Par contre l'équation de réaction permettent d'écrire que n(Cu)=n(Fe3+)/2

Avec un tableau d'avancement
               Cu  +      2 Fe3+ =        2Fe2+  +Cu2+
EI             n1          0,544              0     0
en cours    n1-x       0,544-2x        +2x   +x

Le Fe3+ aura disparu  quand 0,544-2x=0 soit x=0,272 ml
la qté de Cu oxydée sera  n1=x=0,272 mol



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