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l'acier
Bonjour, pourriez vous m'aider à finir cet exercice? 
Enoncé :
Afin de protéger l'acier de la corrosion due à des oxydants atmosphériques, on dépose sur l'acier une couche de zinc métallique par électrozinzage. Les plaques d'aciers sont la cathode, l'anode est un bloc de zinc de masse initiale 20,0kg. L'électrolyse est une solution aqueuse de sulfate de zinc dont le volume est V=1,00m^3 (constant), de concentration massique 150 g/L. On a l'intensité du courant I=20,0kA.
1)Faire un schéma et écrire les équations aux électrodes.
2)Trouver la durée de l'électrolyse nécessaire pour recouvrir 20 plaques de 1,00 m * 1,40 m (épaisseur faible) à raison de 40,0 g/m²
2)Quelle sera la masse de l'anode à la fin de l'électrolyse?
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1)Les électrons vont vers la plaque d'acier.
à l'anode positive : Zn = Zn^2+ + 2e^-
à la cathode négative : Zn^2+ + 2e^- = Zn
Bilan : Zn(s) anode = Zn(s) cathode
Je bloque ensuite totalement aux questions 2) et 3)..
Merci
Bonjour Romane,
Pour la 2, il faut calculer la masse de zinc nécessaire.
Il faut calculer la surface d'une plaque (attention, il y a deux faces) puis la surface de 20 plaques. On détermine la masse de zinc nécessaire à raison de 40,0 g/m2, puis le nombre de moles de zinc que cela représente.
D'après l'équation, il faut 2 moles d'électrons pour une mole de zinc, soit 2 F. Donc on peut calculer le nombre de F nécessaires donc le nombre de coulombs.
Q = I t ==> t = Q / I avec I = 20,0 kA
La surface d'une plaque est 1,0*1,40*2=2,8 m² donc la surface de 20 plaques est 2,8*20=56,0 m²
La masse de zinc nécessaire est 40*56 soi 2240 g en tout. Ce la représente n(zn)= 2240/M(Zn) avec M(Zn)=65,4 g/mol soit n(Zn)= 340 mol
Mais ensuite je ne comprends pas ton raisonnement.. déjà est ce que mon début est juste?
Oui, c'est exact... à quelques détails près sur les chiffres significatifs.
1,00 x 1,40 x 2 = 2,80 m2
Et :
2,80 x 20 = 56,0 m2 (donc le résultat final est exact)
La masse de zinc est bien : 40,0 x 56,0 = 2240 g
Le nombre de moles : 2240 / 65,4 = 34,3 mol (tiens ! le dernier résultat est faux)
Pour le reste, c'est comme l'exo sur le zinc. Il faut 2 F pour une mole de zinc.
Comme il y a 342,3 mol ==> 2 x 342,3 F
Et Q = 2 x 342,3 x9,65.104 C
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