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le zinc
Bonjour, cet exercice me pose problème, pourriez-vous m'aider? Voici l'énoncé :
On réalise l'électrolyse d'une solution contenant des ions avec une électrode en plomb, une électrode en aluminium un générateur de tension continue (qui délivre une intensité I=0,50A). On observe sur l'électrode en plomb un dégagement de dioxygène et sur l'autre électrode un dépôt de zinc métallique.
M(Zn)=65,4 g/mol
1 F = 9,65.10^4 C/mol
O2(g)/H2O(g)
1)Sur un schéma matérialiser les déplacements des porteurs de charges.
2)Ecrire les équations de réactions aux électrodes et l'équation de l'électrolyse.
3)Combien de temps faut il faire fonctionner le générateur pour receuillir un gramme de zinc?
4)Un pays donné produit 0,35 millions de tonnes de zinc non allié, si on considère une usine qui fabrique sans arrêt du zinc par le procédé vu precedemment, calculer l'intensité du courant qu'elle consommera.
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1)Les ions Zn^2+ vont dans le même sens que I l'intensité.
2)à la cathode en aluminium : Zn^2+(aq)+ 2e^- = Zn(s) (borne négative)
ainsi que 2H+ (aq)+ 2e- = H2 (g)
à l'anode en plomb : 2H2O = O2(g) + 4H+ + 4e^-
Ca me parait faux car je ne trouve pas l'équation globale facilement..
De plus, comment répondre aux question 3) et 4)? Je sais que Q en C = dela t = nombre d'électrons échangés * F ..
Merci
Bonjour Romane,
A la cathode, on a bien :
A l'anode, on a effectivement oxydation de l'eau
Globalement :
Pour une mole de Zn2+, il faut deux moles d'électrons soit 2 F.
1 g de Zn représente 1 / 65,4 mole. Donc il faudra
Sachant que q = I t :
t = 2951/0,50 = 5902 sec es tu d'accord? 
Dans l'électrolyseur il ne reste que de l'eau et des ions SO4^2-
Oui, je suis d'accord...
Il reste des ions H+ aussi. et des ions H+. Et des ions SO42-, ça donne quoi ?
Non, ils ne réagissent pas ensemble mais des ions H+ et des ions SO42- (dans la bonne quantité, ce qui est le cas), ça donne une solution de H2SO4 diluée, autrement dit de l'acide sulfurique.
3) Il faut utiliser la formule Q=I delat = n(e^-)Na*e?
Tu n'as besoin du nombre d'Avogadro parce qu'on utilise le faraday (F) qui est la quantité d'électricité contenue dans une mole d'électrons ( 1 F = NA x 1,6.10-19 = 9,65.104 C).
Le bon raisonnement est celui du message "Posté le 24-02-11 à 14:07".
4)Un pays donné produit 0,35 millions de tonnes de zinc non allié, si on considère une usine qui fabrique sans arrêt du zinc par le procédé vu precedemment, calculer l'intensité du courant qu'elle consommera.
Pour 1 g, on sait combien il faut (on vient de le calculer) donc pour 0,35 millions de tonnes, on peut le trouver... On peut toujours passer d'une quantité de matière à une masse et inversement.
Mais cette question me pose un problème. Ils écrivent 0,35 millions de tonnes mais ils ne disent pas en combien de temps !
0,35 millions de tonnes par an, 0,35.106 tonnes par an (1 million = 106)
1 tonne = 106 g, ça fait donc 0,35.1012 g
Nombre de moles :
0,35.1012 / 65,4 = 5,35.109 mol
Il faut 2 F pour une mole de zinc :
Q = 5,35.109 x (2 x 9,65.104) = 1,033.1015 C
1 an = 3600 x 24 x 365 = 3,15.107 s
I = Q / t = 1,033.1015 / 3,15.107 = 3,274.107 A
Résultat que je qualifie de "farfelu"... environ 30 millions d'ampères !
Je n'ai pas eu le temps de m'appesantir sur ce résultat hier soir mais ce matin , ce n'est pas mieux... J'ai peut-être fait une erreur que je n'ai pas vue.
J'ai aussi trouvé un résultat énorme, je vais attendre la correction et je te dirai à la rentrée
Merci pour ton aide de grande valeur.
Je vais bientôt poster un exercice de mécanique, la tâche sera plus facile car c'est mieux de faire un exo avec du temps et un seul à la fois !
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