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Chimie terminale : électrolyse
Bonjour ,
j'ai un exercice en Chimie qui me pose quelques difficultés ! J'espère que vous pouvez m'aider ! 
Je vous remercie par avance !
N'ayez pas peur , l'énoncé est un peu long mais je pense que les claculs sont courts !
J'aimerais également une vérification de mes réponses, pour savoir si je n'ai pas trouvé des absurdités !
Merci
Voici l'énoncé : Production de cadmium
On produit industriellement du cadmium par électrolyse d'une solution ionique aqueuse de sulfate de cadmium(II) ( Cd2+ + SO42- ) et d'acide sulfurique. L'électrolyse est réalisée sous une tension de 3.1 V et le générateur délivre un courant d'intensité de 25 kA.
Les ions sulfate ne participent pas aux transformations.
Données :
-couples oxydoréducteurs : Cd2+(aq)/ Cd(s) ; H+(aq)/H2(g) ; O2[(g)/sub]/H2O(l)
-M[sub]Cd = 112.4 g.mol-1 ; 1F = 9.65 x 104C
A. Réactions aux électrodes
1. Faire le schéma d'un électrolyseur et préciser les especes chimiques présentes dans la solution électrolytique utilisée dans la production du cadmium.
2.a. Sur quelle électrode le cadmium métallique se dépose t-il?
b. Ecrire l'equation de la réaction correspondante.
3. Il se produitun dégagement gazeux à l'autre électrode. Utiliser les coupkes oxydoreducteurs pour identifiée l'espèce chimique formée. Ecrire l'équation de la réaction correspondante.
4.Ecrire l'équation de la réaction globale de l'électrolyse.
5.Compléter le schéma de la réponse 1 en indiquant le sens de circulation des ions dans l'électrolyseur
B.Bilan électrochimique
1.Calculer la quantité d'électricité transportée dans l'électrolyseur au bout de 12h de fonctionnement.
2.a. Pour un état d'avancement x de la réaction, quelle est l'expression de la charge électrique transportée en fonction de x et de F ?
b. Calculer l'avancement de la réaction au bout de 12 h d'électrolyse
3.Dresser un tableau d'avancement de la réaction et en déduire la masse de cadmium produite en 12 h.
4.En réalité , la masse de cadmium obtenue au bout de 12h n'est que de 580 kg.
a.Pourquoi est - elle inférieurs à la masse théorique calculée précedemment ?
b. Calculer l'énergie nécessaire à la production d'une tonne de cadmium
Je vous remercie pour l'aide que vous m'apporterez et je vous envoir de suite ce que j'ai déjà essayé de trouver ! Je vous remercie ! :):)
Partie A.
1. J'ai réussi à faire le schéma de l'électrolyseur
Je pense que les espèces chimiques présentes dans la solution sont :
les ions H+
les ions Cd2+
l'eau H20
et les ions SO42- ( est -ce que je dois les citer ? car on me dit qu'il ne participe pas à la transformation)
2a.Dans un électrolyse , je sais que c'est à la cathode , reliée au pole - du générateur, qu'il se produit une réduction , c'est à dire une réduction cathodique avec dépôt d'un métal. Donc c'est sur la cathode que le cadmium métallique se dépose.
b.L'équation de la réaction correspondante est : Cd[sup]2+[/sup) + 2e- = Cd (s)
3.Je rencontre une difficultée à cette question. Bon je pense que laréaction se produit à l'anode, reliée au pôle + , et qu'il s'y produit une oxydation , avec dégagement d'un gaz. On me dit d'utiliser les couples oxydoreducteurs pour identifier l'espèce chimique formée , et cette réaction me fait penser à l'électrolyse de l'eau ?
Telle que les ions H+ et HO réagissent ensemble de cette façon :
H+ / H2
O2 / H2O
avec réduction des ions H+ : 2 H+ + 2e- = H2
et oxydation de l'eau : 2 H20 = 4e- + 4H+ + O2
Dont l'équation bilan est : 2 H20 = 2 H2(g)+ O2(g)
Donc les espèces chimiques formés sont de l'O2 et de l'H2 ( mais je crois que j'ai fais une erreur ,car on me dit "l'espèce chimique" et non pas "es espèces"..) Pouvez vous m'aider ?
4. Comme je n'arrive pas à trouver la réponse du 3. , je n'arrive pas à faire l'équation de laréaction globale de l'électrolyse
5. Je pense que :les ions H+ et Cd2+ circule vers la cathode et que les ions So42- circulent vers l'anode ?
Voilà , je n'ai commencé que la partie A ! J'aimerais qu'on me corrige et que l'on m'aide déjà pour cette partie ! Je vousenvoie de suite ce que j'ai essayé de trouver pour la partie B !
Pour la Partie B :
1.Q = I x t
Q = quantité d'électricité
I = intensité du courant
t = durée de l'électrolyse
12 h = 43 200 sec
I = 25 x 103 A
donc Q = 43200 x 25 x 103 = 1.08 x 109 C
( Pouvez vous me dire si le nombre de chifre significatif est correct et par la même me donner une astuce pour savoir combien de chiffre significatif je dois mettre selon les calculs ? Je vous remercie ! :) )
Donc la quantité d'électricité est de 1.08x 109 C.
2.a. Q = 2x x F ? Jen e sais pas , je n'ai pas réussi à établir léquation globale de la réaction !
b.x = I x t / (2 F)
x = 25000 x 43200 / (2 x 9.65 x 104)
x = 5596 mol ?
3. Jen e peux pas dresser le tableua d'avancement , car je n'ai pas réussi à trouverl'équation de l'électrolyse
Mais pour déterminer la masse , la formule serait x = m /M
m = x . M
m = 628990 g
m = 629 kg ?
4.a. Je ne sais pas !
4b. Je ne sais pas non plus ! Pouvez vous m'aider ?!
Voilà c'est tout ce que j'ai essayé de faire de cet exercice ! Maintenant je ne souhait plus que quelqu'un me corrige , me montre mes erreurs , m'explique mes fautes , et m'aide pour les questions où je n'y arrive pas ! ( Ce serait le correcteur parfait, et non pas le prince charmant lol 
! )
Je suis donc à la recherche de mon correcteur parfait :)
Je vous remercie par avance pour l'aide que vous m'apporterez !
Par ailleurs les correctrices parfaite sont également à l'hooneur si elles viennet m'aider ! :)
S'il vous plait !
Je vous remercie par avance !
J'ai vraiment besoin d'un prof pour me corriger et m'aider ! S'il vous plait ! Je sais que mon exercice semble long , mais j'ai déjà réfléchi dessus , j'aimerais juste qu'on me corige et que l'on m'aide ! Ce n'est pas comm si je postais un énoncé vierge sans résonnement ( ce que certains font sur ce forum..ce qui ne permet pas forcement de progresser..) Bref , Moi je voudrais vraiment comprendre et si l'on me corrige ou si l'on m'explique , ce serait vraiment le top !
Merci d'avance pour le coup de pate...
:(
Oh Merci beaucoup sarriette ! Je ne savais pas qu'il existait des corrections d'exercice sur internet ! C'est super! Merci encore , je vais pouvoir vérifier mes réponses !
Merci beaucoup !
Bonne journée ! :)
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