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bonjour

Posté par
amelie55
16-02-09 à 17:18

j'ai un probléme pour un exercice que je ne comprend pas :

La réalisation d'un circuit imprimé met en jeu la réaction entre les ions fer et le cuivre :
1) b. écrire la réaction : j'ai 2Fe3+ + 3Cu __> 2Fe + 3 Cu 2+

2) On prépare un volume V=200mL de solution de chlorure de fer ( III), Fe3+(aq) + 3Cl-(aq) de concentration C = 2,72 mol.L-1
a. quelle est la masse de cuivre que peut éliminer cette solution

j'ai pensé a faire un tableau d'avancement mais je ne sais pas quoi mettre dedans ou a calculer la masse en faisant masse volumique du cuivre fois volume de la solution mais le volume correspond a la solution et n'a aucun rapport avec le cuivre
que dois-je faire

b. Quelle est la surface de cuivre corrrespondante sachant que l'épaisseur de la couche de cuivre est égale à e = 35 ùm ?

alors pouvez vous m'expliquer plus clairement la derniére question s'il vous plait ? je n'ai rien compris merci

Posté par
122155
re : bonjour 16-02-09 à 19:41

salut:
lorsque tu dresses ton tableau d'avancement  de la réaction:
tu connais le nombre de moles des ions ferriques:
no=n(Fe3+)=C.V=2,72mol/L.0,2L=0,544mol.
2Fe3+   +    3Cu ------> 2Fe + 3 Cu 2+
0,544         n'          0       0
0,544-2x      n'-3x       2x      3x


le cuivre étant en excès  => le réactif limitant est Fe3+
=> xmax= 0,544/2=0,272mol

donc le nonbre de moles de cuivre consommé est:
3xmax=3.0,272=0,816mol.

puis utilses la relation
n=m/M  => pour trouver la masse de cuivre qu'on peut éliminer cette solution.

Posté par
wagami
re : bonjour 16-02-09 à 19:45

Bonsoir

a)Dans ton tableau, mets les réactifs et produits de ta réaction.
Calcule la qté initiale de matière en Fe3+
Pose n comme qté initiale de Cu

à l'état final recherche l'avancement pour lequel le Fe3+ est à 0 et déduis en la qté consommée de Cu

b) rappel : masse = volume*masse volumique et volume = surface*épaisseur

Cdt

Posté par
coriolan
re : bonjour 16-02-09 à 19:49

le tableau d'avancement n'est pas indispensable .
d'après l'énoncé ,on sait que le réactif limitant sera les ions Fe3+.
Il suffit de calculer la qté de matière d'ions Fe3+ et d'établir une relation entre les qtés de matière d'ions Fe3+ et de métal Cu

Pour trouver la qté de matière de Fe3+
calculer la qté de matière de chlorure de fer
établir l'équation de dissolution du chlorure de fer
établir la relation entre n(FeCl3) etn( Fe3+)

Si tu préfères  faire un tableau d'avancement ,il suffit de noter la qté de Fe3+   calculée  et pour le cuivre  noter n1 par exemple pour les qtés de matière initiales

Posté par
coriolan
re : bonjour 16-02-09 à 19:50

j'arrive un peu tard...

Posté par
amelie55
merci 16-02-09 à 20:20

merci beaucoup !!!!
J'ai bien compris avec le tableau d'avancement de 122155 mais wagami je n'ai pas compris la b)

en tout cas merci pour tous vous m'avez été d'une grande aide !!!
j'ai compris !!!
Et coriolan pourrais tu me réexpliquer sans le tableau d'avancement s'il te plaît ?

et comprenez vous la b) ?

merci encore a tous !!!!

Posté par
coriolan
re : bonjour 16-02-09 à 20:57

je m'aperçois à la relecture de ton sujet que l'équation que tu as proposée n'est pas correcte .( à mon avis)
Les couples mis en jeu sont Cu2+/Cu et Fe3+/Fe2+.
Le but est de "solubiliser " le cuivre sans pour autant créer un dépôt d'un autre métal

la réaction est donc

Cu +2Fe3+  =  Cu2+  +  2Fe2+

il faut donc modifier le tableau en conséquence.
La méthode du tableau est valable dans tout  ,mais quand on connait (par l'énoncé) le réactif limitant on peut s'en passer.Je réponds à ta demande de précision,mais je ne voudrais pas t'embrouiller
d'après l'équation de réaction
n(Cu)/n (Fe3+) = 1/2  (rapport des coefficients de l'équation)
donc n(Cu)=n(Fe3+)/2
     n(Cu) =0,544/2=0,272 mol

Posté par
amelie55
re 16-02-09 à 21:34

oui mais on doit remultiplier ce nombre de mol par 3 car c'est 3 Cu dans l'équation !
non ? et j'obtiens xmax = 0,272 fois 3 = 0,816 mol

donc masse = n fois M

           = 0,816 fois 61,5
           = 52,9g

est-ce juste ?
et arrivez vous la b) s'il vous plait ?

Posté par
amelie55
re 16-02-09 à 21:36

je n'ai pas compris pourquoi Fe 2+
Mon équation n'est pas juste ?

Posté par
amelie55
encore re désolé 16-02-09 à 21:37

ce ne serait pas plutot 3/2 le rapport ?

désolé mais je ne comprend pas

Posté par
coriolan
re : bonjour 16-02-09 à 23:01

le problème est que je ne suis pas d'accord sur l'équation que tu as écrite.

pour moi ,la demi- équation concernant l'élément fer est
Fe3+ +e- =Fe2+
la demi -équation concernant l'élément cuivre  est
Cu=Cu2+ + 2e-

l'équation bilan est
Cu +  2Fe3+  =2Fe2+ +Cu2+

Posté par
amelie55
re 17-02-09 à 00:37

mais pourquoi Fe3+ se transforme en Fe 2+ et non en Fe comme Cu2+ et Cu
Puis ensuite j'équilibre les charges d'ou mon rapport 3 sur 2
3 pour Fe3+ et 2 pour Cu2+

vous n'étes pas d'accord ?

et pouvez-vous m'aider aussi pour la b) s'il vous plaît ?

merci de m'aider coriolan

Posté par
coriolan
re : bonjour 17-02-09 à 09:09

pour établir ton équation tu as utilisé le couple Fe3+/Fe  au lieu de Fe3+/Fe2+.

b)connaissant n(cu) oxydé ,tu peux calculer m(Cu) oxydé

m=.V  
masse volumique du cuivre
V=S.e
S=V/e

Posté par
amelie55
re 17-02-09 à 12:29

ah !!! d'accord j'ai compris !!!

Mais pour la b) pourquoi dois-je calculer la masse de cuivre je l'ai daja calculé grave au tablo d'avancement
donc la masse volumique ne me sert pas puisque la masse a était calculée précedemment et aprés il me suffit de faire S = 0,200/(35 fois 10puissance -6 ?

merci de me répondre !!!

Posté par
amelie55
merci !! 17-02-09 à 13:39

en effet , j'ai calculé m(Cu) = n fois M
                              = 0,272 fois 61,5

Posté par
coriolan
re : bonjour 17-02-09 à 19:22

le tableau d'avancement permet de regrouper des qtés de matière.
Le calcul de masse se fait en principe en dehors du tableau,c'est pourquoi je disais "calcule la masse de cuivre".à partir de n(Cu).

un détail:M(Cu) = 63,5 g/mol et non 61,5


dans la question b) on te demande de calculer la surface  de la couche de cuivre attaquée connaissant son épaisseur.Le calcul précédent a permis de connaître la masse de cette couche de cuivre.


pour trouver V on utilise m(calculé) et la masse volumique ,qui normalement doit être donnée dans l'énoncé.
V=m/

S=V/e

Posté par
amelie55
merci !!! 17-02-09 à 19:27

ah d'accord !!!!
je pense avoir compris merci beaucoup je vous soumet mes résultats ce soir vers 11h30 merci encore

Posté par
amelie55
voila 17-02-09 à 23:49

je vous donne mes résultats :donc la masse de cuivre = 17,2 g

Donc V = 17,2 / 8,9
       = 1,932 cm cube

Puis S = 1,932 / (35fois 10^-6)
       = 55 200 cm cube

le résultat est un peu.... improbable ... non ?

merci de me répondre !!!!

Posté par
coriolan
re : bonjour 18-02-09 à 09:26


S=V/e      avec e en cm si V en cm3
e=35µm=35.10-6m=35.10-4cm
S=1,932/35.10-4=552cm2

la plaque fait environ 22cm x25 cm ce qui est crédible

Posté par
amelie55
merci 18-02-09 à 20:43

merci beaucoup j'avais laissé en m !!!

je vous tiendrais au courant !!!
a bientot



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