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Question 11 : c'est bien ce qui m'embête, c'est que tu as changé les notations en cours de route, X 
x (avancement de la réaction)
Ensuite, tu ne m'as toujours pas justifié un tel résultat :
La quantité d'électricité Q mise en jeu au cours du fonctionnement de l'électrolyseur est égale à la charge totale des électrons échangés :
avec quantité d'électrons échangés au cours du fonctionnement d'une pile ;
la constante d'Avogadro ;
la charge élémentaire.
Le faraday F est la valeur absolue de la charge d'une mole d'électrons ou quantité d'électricité transportée par une mole d'électrons :
1 F = NA.e = 96 500 C.mol-1
Ainsi,
La quantité d'électricité que fait circuler le générateur qui débite un courant d'intensité I pendant une durée est
Finalement, j'obtiens
Question 12 : c'est un peu confus en effet
Pour la question 11 je n'ai pas précisé car chaque lettre est défini dans l'énoncé.
Pour la 12 donc, d'abord on fait V = e × S ne pas changer les notations en cours de route !
Soit 4,2 micrometres × 0,8 m^2 à éviter
; donc 4,2 × 10^-6 × 0,8 = 3,36 × 10^-6 m^3 OK
Ensuite masse = masse volumique × volume
donc 10,49 g . cm ^3 × 3.36 × 10^-6 m^3 à éviter
ta conversion est fausse µ(Ag) = 10,49 g/cm3 = 10,49.106 g/m3
donc 10.49 × 10^-2 × 3.36 × 10^-6 à reprendre
soit 3.525 × 10^-7 g/m^-3.à reprendre
Ensuite n = m/M donc (3.525 × 10^-7) / 108 g / mol ^1 donc 3.3 × 10^-9 moles ? à reprendre
Je pense m'être un peu embrouillé ...
Pour la question 11 il faut quand même mettre x dans la relation finale non ?
Pour la 12, je reprends à partir du résultat du volume d'argenture nécessaire.
Donc masse = masse volumique × volume
Soit masse = 10,49 × 10^6 × 3,36 × 10^-6 = 35,2464 g.
Ensuite n=m/M donc 35,2464 / 108 = 3.26 × 10-1 moles.
Est ce correct désormais ?
Pour la question 11 il faut quand même mettre x dans la relation finale non ?
Et pourquoi donc ? A toi de me le justifier ; il ne faut pas arriver miraculeusement à un résultat
Donc masse = masse volumique × volume
Soit masse = 10,49 × 10^6 × 3,36 × 10^-6 = 35,2464 g attention au nombre de chiffres significatifs fournis par l'énoncé
Ensuite n=m/M donc 35,2464 / 108 = 3.26 × 10-1 moles. l'ordre de grandeur paraît correct
Est ce correct désormais ?
La suite ?
Pour la 11 on a besoin de mettre x car il détermine l'avancement de la réaction ce qui est important ?
Pour la 13 donc je pense qu'il faut utiliser la relation trouvée à la question 11 ce qui donne delta T = (n(e^-) × F × x) / I
I = 30A ; F = 96500 C . mol^1 ; n(e^-) = 3.26 × 10^-1 moles
Cela donnerait alors : Delta T =
(3.26 × 10^-1 × 96500) / 30 = 1048,63 s
Pour passer en heures on divise par 3600 et cela donne un temps valant 2.9 × 10^-1 h soit environ 20 minutes ?
Pour la 11 on a besoin de mettre x car il détermine l'avancement de la réaction ce qui est important ?
Je te conseille de faire une analyse dimensionnelle de ta relation pour te rendre compte qu'elle n'est pas homogène ...
Pour ce qui est de la question 13 :
n(e^-) = 3.26 × 10^-1 moles
Ce n'est pas justifié, pourquoi donc ? Utilise les demi-équations électroniques pour exprimer n(e-) en fonction des données fournies par l'énoncé
Mon calcul est faux ? Je ne comprends pas pourquoi exprimer n(e^-) est utile étant donné qu'on a déjà sa valeur, que nous avons calculé précédemment ?
Je me permet de m'avancer, pour la question suivante la signification de la liaison est que l'ion hydrogenosulfate est un amphotère et l'acide sulfurique est un diacide, donc dans ce cas ils sont tous les deux acide ? et la conséquence est qu'il y a un dégagement de chaleur dans l'eau dû à l'acide sulfurique ?
Mon calcul est faux ? Je ne comprends pas pourquoi exprimer n(e^-) est utile étant donné qu'on a déjà sa valeur, que nous avons calculé précédemment ?
Il faut sérieusement que tu améliores ta rédaction, ça va te porter préjudice au bac : on a déterminé la quantité de matière finale en argent (Ag) nécessaire pour avoir un dépôt suffisant sur la trompette.
Il faut désormais justifier que la quantité de matière en électrons est égale à la quantité de matière en argent grâce à la demi-équation électronique du couple Ag+ / Ag.
Pour ce qui est de la question suivante :
14) la première acidité est forte entre l'acide sulfurique et l'ion hydrogénosulfate. Quelle est la conséquence et la signification de cette relation.
Impossible pour moi d'y répondre, ça tombe comme un cheveu sur la soupe : es-tu sûr d'avoir recopié intégralement tout l'énoncé ?
L'acide utilisé pour préparer la solution electrolytique est de l'acide sulfurique. Un acide particulier car il est diacide, c'est à dire qu'il présente deux atomes H à perdre au sens de Bronsted.
J'avais oublié ce morceau d'énoncé
Ag+ + e- = Ag
Donc n(e-) = n(Ag)
Il faut que je démontre cela ?
Oui ! Il faut toujours justifier tes expressions littérales (ou formules).
L'acide utilisé pour préparer la solution electrolytique est de l'acide sulfurique. Un acide particulier car il est diacide, c'est à dire qu'il présente deux atomes H à perdre au sens de Bronsted.
J'avais oublié ce morceau d'énoncé
Quand je vois les questions restantes, il manque toujours un bout d'énoncé ...
14) la première acidité est forte entre l'acide sulfurique et l'ion hydrogénosulfate. Quelle est la conséquence et la signification de cette relation.
Réaction plutôt ?
15) quelle est, en se basant sur les domaines de prédominance, l'espèce majoritaire de l'acide sulfurique pour un pH = 6.07 ?
J'imagine qu'on te donne le pKa des couples acide/base en jeu, tu peux donc tracer le diagramme de prédominance et y placer le pH, cela devrait t'aider à y répondre
16) déterminer la concentration des espèces : ions oxonium, ions hydrogénosulfate et ion sulfate présentes dans le milieu.
Idem ici, données insuffisantes pour y répondre
17) Proposer l'équation bilan de réaction de corrosion du cuivre en milieu oxygéné comme l'air.
Je ne vois pas comment faire pour le démontrer je suis désolé ...
Pour la 14, cela est bien écrit relation dans l'énoncé.
Pour la 15, oui on me donne les pkA des couples : (HSO4^-/SO4^2-) = 1.9 ;
(CO2, H2O/HCO3^-) = 6.37 ;
(HCO3^-/CO3^2-) = 10.32
Donc reprenons la question, pour un pH valant 6.07, c'est la base conjuguée qui prédomine car 6.07 > 1.9 donc l'espèce majoritaire est SO4^2- ?
Pour la 16 quelles informations me faudrait il ?
Pour la 17, est ce que ce serait :
Cu + 02 = CuO soit l'oxyde de cuivre II ?
Bonjour,
Je ne vois pas comment faire pour le démontrer je suis désolé ... Si on parle de la question 14, moi non plus je ne sais pas la résoudre en l'état ...
Pour la 14, cela est bien écrit relation dans l'énoncé.
Pour la 15, oui on me donne les pkA des couples : (HSO4^-/SO4^2-) = 1.9 ;
(CO2, H2O/HCO3^-) = 6.37 ;
(HCO3^-/CO3^2-) = 10.32
Donc reprenons la question, pour un pH valant 6.07, c'est la base conjuguée qui prédomine car 6.07 > 1.9 donc l'espèce majoritaire est SO4^2- ?
Comme je te l'ai écrit plus haut, il faut faire le diagramme de prédominance des espèces à partir des pKa des couples fournis et d'y placer le pH pour en déduire l'espèce dominante
Pour la 16 quelles informations me faudrait il ?
Maintenant que tu as retrouvé le pKa du couple en jeu, tu peux t'en sortir à partir de ton cours sur les acides-base
Pour la 17, est ce que ce serait :
Cu + 02 = CuO soit l'oxyde de cuivre II ?
Une équation sortie du chapeau ! Comment la justifierais-tu ?
Pour la 14 c'est embêtant du coup...
Pour la 15 oui jai fait un diagramme de prédominance, ma réponse est elle correcte ?
Pour la 16, donc pour les ions oxonium, je dois faire Ke (produit ionique de l'eau) / concentrations HO- = 10^-14 / 10^-5 = 10.9 mol . L ^-1 ?
Comment dois je faire pour trouver les 2 autres concentrations ?
Pour la 17, 2Cu + O2 ---> 2CuO, j'obtiens cela en faisant la somme du cuivre et du dioxygène non ?
Au fait pour la question 13 bien que vous ayez que ma rédaction ne soit pas bonne, est ce que mon calcul était bon du coup car vous ne me l'avez pas dit, le résultat est il cohérent ?
Au fait pour la question 13 bien que vous ayez que ma rédaction ne soit pas bonne, est ce que mon calcul était bon du coup car vous ne me l'avez pas dit, le résultat est il cohérent ?
Je n'ai pas refait le calcul mais oui le raisonnement était correct à condition d'avoir n(e-) = n(Ag) calculé précédemment ; et tu as vu qu'il n'y a pas l'avancement de la réaction qui intervient (avais-tu fait l'analyse dimensionnelle ?)
Pour la 14 c'est embêtant du coup...
Tu as vérifié s'il ne manquait pas un bout d'énoncé ? Tu vois bien que ça nous as mis en difficultés le fait de le poster en plusieurs bouts, à éviter une prochaine fois.
Pour la 15 oui jai fait un diagramme de prédominance, ma réponse est elle correcte ?
Tu peux me le poster stp ?
Pour la 16, donc pour les ions oxonium, je dois faire Ke (produit ionique de l'eau) / concentrations HO- = 10^-14 / 10^-5 = 10.9 mol . L ^-1 ?
Comment dois je faire pour trouver les 2 autres concentrations ?
Tu as eu un cours sur les acides-base ?
Pour la 17, 2Cu + O2 ---> 2CuO, j'obtiens cela en faisant la somme du cuivre et du dioxygène non ?
Oui mais l'énoncé s'attend à avoir une justification
Pour la 13, l'avancement de la réaction doit intervenir ?
Pour la 14, oui je suis désolé de ne pas avoir tout mis d'un coup, mais là je ne vois pas d'oublis, en données j'ai que la liaison OH est fragile dans l'acide sulfurique mais je ne pense pas cela ait son importance si ?
Pour la 15, je vous le poste de suite.
Pour la 16, oui j'en ai un mais je ne comprends pas pour autant comment faire, car je comprends juste comment faire pour la concentration des ions oxonium et hydroxydes étant donné que leur produit correspond au produit ionique de l'eau et que je connais leur valeur, mais pour trouver les autres concentrations je ne sais pas du tout comment faire.
Pour la 17, comment puis je justifier ? Car pour moi cela me semble logique de juste devoir ajouter le cuivre au dioxygène sans dire autre chose ...
13 : encore une fois fais une analyse dimensionnelle ...
14 : comme je te l'ai écrit je ne sais pas comment y répondre en l'état
15 : pour mémoire, la formule chimique de l'acide sulfurique est H2SO4, il te manque donc le pKa du couple H2SO4/HSO4- qu'il faut aussi représenter sur ton diagramme
16 : je m'en tiens à ce que j'ai écrit plus haut, je t'avoue avoir perdu le fil à partir de la question 14 cette partie d'exercice telle que tu me l'as affichée n'a aucun lien avec toute la première partie gérée ensemble 
17 : OK avec ton équation ; vu la situation, ça me suffira sans justification
Bonjour à tous
Je me permet juste une intervention à propos de la question 14 dont le rappelle l'énoncé :"14) la première acidité est forte entre l'acide sulfurique et l'ion hydrogénosulfate. Quelle est la conséquence et la signification de cette relation affirmation ? "
Je ne suis pas du tout d'accord avec la phrase de gbm : "pour mémoire, la formule chimique de l'acide sulfurique est H2SO4, il te manque donc le pKa du couple H2SO4/HSO4- qu'il faut aussi représenter sur ton diagramme".
L'énoncé précise clairement que la première acidité de l'acide sulfurique est forte. Cela signifie que les molécules H2SO4 réagissent de façon totale sur l'eau selon la réaction :
H2SO4 + H2O 
H3O+ + HSO4-
Les molécules H2SO4 n'existent donc pas en solution aqueuse et ne doivent donc pas figurer dans un diagramme de prédominance. Le pKa du couple H2SO4/HSO4- n'est pas défini en solution aqueuse. Le diagramme de prédominance fait intervenir uniquement le pKa du couple HSO4-/SO42-.
Bonjour à vous deux,
Cependant qu'est ce qu'une analyse dimensionnelle ?
Tu as une fiche de cours là-dessus mais tu peux tout simplement regarder les unités de chaque grandeur intervenant dans la relation établie :
Analyse dimensionnelleBonjour à tous
Je me permet juste une intervention à propos de la question 14 dont le rappelle l'énoncé :"14) la première acidité est forte entre l'acide sulfurique et l'ion hydrogénosulfate. Quelle est la conséquence et la signification de cette relation affirmation ? "
Je ne suis pas du tout d'accord avec la phrase de gbm : "pour mémoire, la formule chimique de l'acide sulfurique est H2SO4, il te manque donc le pKa du couple H2SO4/HSO4- qu'il faut aussi représenter sur ton diagramme".
L'énoncé précise clairement que la première acidité de l'acide sulfurique est forte. Cela signifie que les molécules H2SO4 réagissent de façon totale sur l'eau selon la réaction :
H2SO4 + H2O
H3O+ + HSO4-Les molécules H2SO4 n'existent donc pas en solution aqueuse et ne doivent donc pas figurer dans un diagramme de prédominance. Le pKa du couple H2SO4/HSO4- n'est pas défini en solution aqueuse. Le diagramme de prédominance fait intervenir uniquement le pKa du couple HSO4-/SO42-.
Nous sommes au moins d'accord pour dire qu'il y avait une coquille dans la question de l'énoncé
.En effet, c'est vrai qu'il s'agit d'une réaction totale ... Au temps pour moi (il y a une fiche à faire sur le sujet en terminale, ne souhaites-tu pas t'en occuper ?)
Tu tombes à point nommé : pour la question 16 je songeais à utiliser la formule
pH = pKa + log([SO42-]/[HSO4-]) mais je ne vois pas comment la faire aboutir avec les bribes actuelles de l'énoncé : suis-je dans l'erreur ?
D'accord merci, pour la question 16 je ne vois pas non plus comment aboutir sans les données de concentrations et le pH ...
Pour la 13 ma relation étant 4Ag+ + 2H2O = 4Ag + O2 + 4H+ il n'y a donc pas besoin d'utiliser l'avancement x dans le calcul pour trouver delta T, êtes vous d'accord ?
Pour la 16 : l'idée d'utiliser la relation entre pH et pKa est bonne pour calculer [HSO4-] à partir de [SO42-] mais il faut d'abord raisonner à partir du diagramme de prédominance pour obtenir [SO42-]. Pour pH nettement supérieur à pKa, les ions hydrogénosulfate sont ultra minoritaires. En solution aussi diluée, l'acide sulfurique se comporte comme un diacide fort. La réaction suivante peut être considérée comme quasi totale :
H2SO4 + 2H2O 2H3O+ + SO42-
En très bonne approximation :
[SO42-]=½[H3O+]
Merci beaucoup vanoise !
pH = pKa + log([SO4^2-]/[HSO4^-])
Donc [HSO4^-] = pKa + log([SO4^2-] - pH ?
Non ; si tu n'es pas à l'aise avec les manipulations de logarithmes, pars plutôt de l'expression du Ka à l'équilibre :
Donc :
Les trois termes de droite de cette égalité sont connus...
Pour la 13 ma relation étant 4Ag+ + 2H2O = 4Ag + O2 + 4H+ il n'y a donc pas besoin d'utiliser l'avancement x dans le calcul pour trouver delta T, êtes vous d'accord ?
Ce n'est pas une relation mais une équation-bilan et je m'en tiens à ce que j'ai écrit dans mon message du 01-03-21 à 14:01
Pour la 16 : l'idée d'utiliser la relation entre pH et pKa est bonne pour calculer [HSO4-] à partir de [SO42-] mais il faut d'abord raisonner à partir du diagramme de prédominance pour obtenir [SO42-]. Pour pH nettement supérieur à pKa, les ions hydrogénosulfate sont ultra minoritaires. En solution aussi diluée, l'acide sulfurique se comporte comme un diacide fort. La réaction suivante peut être considérée comme quasi totale :
H2SO4 + 2H2O
2H3O+ + SO42-
En très bonne approximation :
[SO42-]=½[H3O+]
Merci pour le support vanoise, c'est très clair !
Il faut que tu révises ton cours de maths :
pKa = - log(Ka) <=> Ka = 10-pKa
De la même façon que pH = - log [H3O+] <=> [H3O+] = 10-pH
[H30+] = 10^-7 mol.L^-1
[SO4^2-] = 1/2 [H30+]
Ka = 10^-1,9
Donc [HSO4-] = (10^-7 × 1/2 (10^-7))/10^-1.9
Est ce correct ?
Oui évidemment, je voulais juste être sur de ma formule d'abord.
Le résultat est alors : 2.88 × 10^11 mol/L ?
Tu n'as manifestement pas réfléchi à la signification d'une telle concentration. Les molécules d'eau ont pour concentration : [H20]=55,6mol/L. Nous sommes en solution diluée, toutes les concentrations sont certainement très largement inférieures à 55,6mol/L.
Autre chose : le diagramme de prédominance à conduit à [HSO4-]<<[SO42-] ; or :
[SO42-]=4,26.10-7mol/L...
Oui j'ai bien trouvé ça pour [SO4^2-], cependant pour [HSO4-] jai trouve 2.88 × 10^-11 mol. L ^-1, j'avais oublié d'écrire le signe négatif de ma puissance en allant trop vite ...
Ouf on a fini cet exercice 
!
Je t'en prie pour ma part ! Je te conseille de reprendre tout ça à tête reposée et de réviser certaines notions fondamentales du cours (notamment avec les fiches du site fournies !) et d'améliorer ta rédaction.
Cela m'aura également permis de revoir certaines notions de chimie ; mine de rien, on finit par oublier quand on ne pratique plus
Bonne soirée et à une prochaine fois !
Bonjour à vous deux,
Dans une logique d'amélioration continue, j'ai tenu compte de l'échange sur cet exercice dans cette fiche : [lien]
@ vanoise : ton avis est le bienvenu (si besoin tu peux me faire un signalement sur la fiche) ; il y aura une fiche à créer sur les notions de Ke, Ka, pKe, pKa, diagramme de prédominance, etc.
Bonne semaine à vous deux,
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