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oxydoréduction

Posté par
fidele11
09-04-20 à 19:01

Bonsoir,
J'ai besoin de votre aide pour cet exercice:
L'électrolyde d'une solution aqueuse de chlorure d'étain (Sn3+ +2Cl-) acidifiée par quelques gouttes d'acide sulfurique(2H3O+   +  SO4-) entre des électrodes inattaquables de graphite s'accompagne d'un depot mettalique à la cathode et du degagement d'un gaz qui décolore l'indigo. L'intensité du courant nécessaire pour réaliser cette electrolyse reste constante et vaut I=25mA.
1) quelles sont les especes chimiques susceptibles de réagir aux électrodes?
2) Quel gaz a la propriété de décolorer l'indigo?
3)Ecrire les démi-equations aux electrodes puis déduire l'équation bilan.
4)Les reactions observées aux electrodes sont-elles en accord avec les prévisions? Sinon expliquer pourquoi.
5)Determiner la masse du metal deposé au bout de 12H d'electrolyse.

Ma piste
_________

1) il s'agit des ions Sn2+ ; ; 2H3O+
2)C'est le dichlore.
3)À la cathode on a:
2Cl-  + 2e-===>Cl2
À l'anode:
2H3O+  + 2e-===>2H2O + H2

J'ai des doutes sur ces équations! 😌

Posté par
gts2
re : oxydoréduction 09-04-20 à 19:29

Bonjour,

Vous avez raison d'avoir des doutes : vous vous contredisez vous-même, mais en ne prenant que les bonnes réponses, on y est presque.

Dans 1 vous dites que Sn2+ peut réagir et ensuite on n'en parle plus.
Dans 3 vous faites réagir Cl- donc vous ne parlez pas dans 1

Régler déjà ces contradictions.

Ensuite ne pas oublier "d'un dépôt métallique à la cathode"

Posté par
fidele11
re : oxydoréduction 09-04-20 à 19:32

Est ce la question est okay?
Je m'en doutais de ces espèces.

Posté par
gts2
re : oxydoréduction 09-04-20 à 19:35

Bonjour,
Si "Est ce la question est okay? " veut dire "est-ce que la réponse à la question 2 est correcte ?", c'est oui.

Posté par
fidele11
re : oxydoréduction 09-04-20 à 19:43

je voudrais dire , si la reponse à la question 1 est ok.

Posté par
gts2
re : oxydoréduction 09-04-20 à 19:45

Le début de la réponse 3 est juste, donc la réponse 1 est ...

Posté par
fidele11
re : oxydoréduction 09-04-20 à 19:46

pour les équations,
Cathode Sn2+  + 2e-==> Sn
Anode Cl2+2e-===>2Cl-
Bilan:
Sn2++Cl2==>Sn+2Cl-
ça peut aller?

Posté par
fidele11
re : oxydoréduction 09-04-20 à 19:48

Donc pour la question 1 , les especes mises en jeu sont les ions Cl- et Sn2+

Posté par
gts2
re : oxydoréduction 09-04-20 à 19:52

Il faut lire le texte :
"especes chimiques susceptibles de réagir aux électrodes"
Vous avez donné celles qui vont réagir, mais "susceptibles de", il y a au minimum H+ en plus.

Posté par
fidele11
re : oxydoréduction 09-04-20 à 19:54

okay super.
Et  les équations bilan?

Posté par
fidele11
re : oxydoréduction 09-04-20 à 20:02

je pense que ça peut aller avec les équations de reactions.

Posté par
gts2
re : oxydoréduction 09-04-20 à 20:23

2Cl-  + 2e-===>Cl2  ne parait pas vraiment équilibrée.

A la cathode  -> Cl2  ; "dépôt métallique à la cathode" ?

A l'anode -> H2 ; "dégagement d'un gaz qui décolore l'indigo" ?

Posté par
fidele11
re : oxydoréduction 09-04-20 à 20:28

À la cathode : Sn2+ +2e-===> Sn
À l'anode 2Cl- + 2e===>Cl2 ?

Posté par
gts2
re : oxydoréduction 09-04-20 à 20:31

Cela me parait mieux, mais 2Cl- + 2e- ==>Cl2 n'est toujours pas équilibré en charge et incompatible avec une anode.

Posté par
fidele11
re : oxydoréduction 09-04-20 à 20:40

oh c'est vrai, j'allais plutôt écrire
2Cl-===>Cl2 + 2e-
?

Posté par
fidele11
re : oxydoréduction 09-04-20 à 20:46

L'équation bilan devien alors:
Sn2+ 2Cl-==>Sn+Cl2

Posté par
fidele11
re : oxydoréduction 09-04-20 à 20:51

4) La reponse est non car nous voyons ici que l'oxydant le plus fort est le Sn2+ , ce qui n'est pas naturelle. De plus E°(Cl2/Cl)>E°(Sn2+/Sn).

Posté par
gts2
re : oxydoréduction 09-04-20 à 22:45

Attention, c'est une électrolyse : on ne fait pas réagir Sn2+ avec Cl-.
Par contre que peut-on dire de H+ / H2 ?

Posté par
fidele11
re : oxydoréduction 10-04-20 à 13:09

je comprends pourquoi on  ne peut on pas faire réagir  Sn2+ et Cl-

Posté par
fidele11
re : oxydoréduction 10-04-20 à 13:10

fidele11 @ 10-04-2020 à 13:09

je comprends *pas* pourquoi on  ne peut on pas faire réagir  Sn2+ et Cl-

Posté par
fidele11
re : oxydoréduction 10-04-20 à 13:26

gts2 @ 09-04-2020 à 22:45


Par contre que peut-on dire de H+ / H2 ?

Son potentiel standard vaut 0 V ?

Posté par
gts2
re : oxydoréduction 10-04-20 à 13:40

C'est bien cela et comme celui de Sn2+/Sn, qui réagit, est lui de de -0,14V, que peut-on dire ?

Posté par
fidele11
re : oxydoréduction 10-04-20 à 13:45

On peut dire que H+ est plus oxydant que le Sn2+

Posté par
fidele11
re : oxydoréduction 10-04-20 à 13:49

Cl- serait serait-il un ion spectateur?

Posté par
gts2
re : oxydoréduction 10-04-20 à 14:00

Pour le moment, on parle de H+ qui est plus oxydant que Sn2+,
"Les réactions observées aux électrodes sont-elles en accord avec les prévisions ?"

Posté par
fidele11
re : oxydoréduction 10-04-20 à 14:04

Non, je ne pense pas

Posté par
gts2
re : oxydoréduction 10-04-20 à 14:05

C'est bien cela, mais si vous vouliez être plus précis ...

Posté par
fidele11
re : oxydoréduction 10-04-20 à 14:07

J'ai du mal à comprendre ce qui était '' prévu ''

Posté par
gts2
re : oxydoréduction 10-04-20 à 14:20

Vous êtes sur une cathode, vous vous attendez à la réduction des oxydants H+ et Sn2+.

Il faut donc préciser : celui qui va être réduit est le plus oxydant donc H+ et en fait on observe Sn2+.

Le "expliquer pourquoi" dépend de votre cours, j'ai cherché dans les programmes de première sans trouver l'item correspondant.

Posté par
fidele11
re : oxydoréduction 10-04-20 à 15:28

Okay je comprends!

Posté par
fidele11
re : oxydoréduction 10-04-20 à 15:30

Mais, quelle équation vais je utiliser pour calculer la masse demandée à la question4?

Posté par
fidele11
re : oxydoréduction 10-04-20 à 15:34

Je sais aussi la formule
n=I*t/F
F étant la constante de Faraday

Posté par
gts2
re : oxydoréduction 10-04-20 à 15:38

Oui, il faut bien utiliser la loi de Faraday, à condition de préciser ce qu'est le n, et donc ?

Posté par
fidele11
re : oxydoréduction 10-04-20 à 19:25

n est la quantité de matière.
m/M=It/96500
Quand je tire la masse, je trouve m=0,02g

Posté par
gts2
re : oxydoréduction 10-04-20 à 20:01

n est bien la quantité de matière mais pas de Sn, mais des électrons, et donc ?

Posté par
fidele11
re : oxydoréduction 10-04-20 à 21:51

mais comment devrais-je faire pour calculer la masse Sn? c'est une notion qu'on a surêment pas vu au cours!

Posté par
gts2
re : oxydoréduction 10-04-20 à 22:37

Sn2+  + 2e-==> Sn
Vous connaissez la quantité de matière des électrons qui ont circulé (n),  quelle est la quantité de matière de Sn formé ?

Posté par
fidele11
re : oxydoréduction 10-04-20 à 23:13

n/2 ?

Posté par
gts2
re : oxydoréduction 10-04-20 à 23:34

Bien, vous pouvez reprendre votre calcul de masse.

Posté par
gts2
re : oxydoréduction 11-04-20 à 06:08

Une dernière remarque, ne pas oublier l'eau !
H2O peut, par électrolyse, donner O2

Posté par
fidele11
re : oxydoréduction 11-04-20 à 13:35

Je trouve après avoir recalculé : m=0,04g

Posté par
gts2
re : oxydoréduction 11-04-20 à 13:46

Je trouve 0,66g  mais je me trompe peut-être, quel est votre calcul numérique ?

Posté par
fidele11
re : oxydoréduction 11-04-20 à 16:21

m/2M=It/96500
m=2M*I*t/96500
m=2*118,7*0,025*720/96500

Posté par
gts2
re : oxydoréduction 11-04-20 à 16:31

Je suppose que 720=12*60 donc en minutes, il reste à passer aux secondes.

Vous avez dit à 23:13 que n(Sn)=n(e-)/2 et là vous multipliez par 2.

Posté par
fidele11
re : oxydoréduction 11-04-20 à 17:45

 \frac{m}{M}=\frac{I*t}{96500} 
 \\ 
 \\ m=\frac{M*I*t}{96500}=\frac{118,7*0,025*43200}{96500}=1,32g

Posté par
fidele11
re : oxydoréduction 11-04-20 à 17:51

Comme on a calculé cette masse avec la masse molaire de l'étain en question, on peut laisser le resultat comme ça ?
 m=1,32g  

Posté par
gts2
re : oxydoréduction 11-04-20 à 17:52

On y est presque : It/F c'est les électrons, et on a dit qu'il y avait deux fois de Sn.

Posté par
fidele11
re : oxydoréduction 11-04-20 à 18:08

Donc, je dois diviser par deux pour avoir m=1,32/2=0,66g

Posté par
gts2
re : oxydoréduction 11-04-20 à 18:26

Très bien !

Posté par
fidele11
re : oxydoréduction 11-04-20 à 20:10

Super.
Je vous remercie pleinement pour votre aide si sublime!



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