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Piles

Posté par
Marielle94
06-02-18 à 16:47

Bjr à vous
On veut nickeler un objet en cuivre
1) Peut on y parvenir en le plongeant dans un bain de sulfate de nickel ? On donne E(Ni2+/Ni)=-0.23V et E(Cu2+/Cu) = 0.34V
Je pense que non ! Car le Cu a un fort potentiel donc il va oxyder le nickel .svp j'aimerai savoir si nickeler le cuivre passe par une réaction de réduction du cuivre ?
2)on procède par électrolyse .indiquer par un schéma commenté comment y parvenir
(là je ne sais quoi dire)
3)calculer la quantité d'électricité nécessaire pour déposer une masse de 9.2g de nickel
Q=96500C/mol
Q=nF=(m/M)F=(9.2/58.7)*96500=12154.3C
Merci

Posté par
odbugt1
re : Piles 06-02-18 à 18:45

Bonsoir,

Question 1 :
Tu as raison : Il ne se produit rien de spécial si on plonge un objet en cuivre dans une solution contenant des ions Ni2+ car ceux-ci ne peuvent pas spontanément prendre des électrons au cuivre.
En revanche si on plongeait un objet en nickel dans une solution de sulfate de cuivre il se produirait un cuivrage du Nickel car les ions cuivre peuvent spontanément prendre des électrons au Nickel.

Question 2 :
Il te faut faire un schéma représentant l'électrolyse.
Ton schéma doit comprendre :
Un générateur,
2 électrodes dont une est constituée par l'objet en cuivre.
Une solution contenant des ions Ni2+ ( Sulfate de Nickel )
Attention le branchement du générateur doit être choisi de manière à ce qu'il se produise une réduction des ions Ni2+

Question 3:
La réaction de production du nickel est :
Ni2+ + 2e- = Ni
La quantité de matière de Ni produite est n(Ni) = m(Ni)/M(Ni)
La quantité de matière nécessaire en électrons est n(e-) = 2*n(Ni)
La quantité d'électricité est Q = n(e-)*F
Donc Q = 2*m(Ni)*F / M(Ni)
Soit 2 fois ce que tu as trouvé.

Posté par
picard
re : Piles 06-02-18 à 19:17

Bonjour.

Citation :
On veut nickeler un objet en cuivre
1) Peut on y parvenir en le plongeant dans un bain de sulfate de nickel ? On donne E(Ni2+/Ni)=-0.23V et E(Cu2+/Cu) = 0.34V
Je pense que non !
Vous avez raison, ça ne marchera pas...

Citation :
Car le Cu a un fort potentiel donc il va oxyder le nickel .
Formulé ainsi, c'est incorrect.
Voici quelques pistes pour corriger le tir.
La réaction spontanée se fait entre l'oxydant le plus fort et le réducteur le plus fort.
Parmi les deux couples cités, quelle espèce correspond à l'oxydant le plus fort ?
Quelle espèce correspond au réducteur le plus fort ?
Conclusion.


Citation :
svp j'aimerai savoir si nickeler le cuivre passe par une réaction de réduction du cuivre ?
Non, seul l'ion cuivre (II) Cu2+ peut être réduit ; le cuivre métal Cu, lui, doit s'oxyder.
Pour nickeler le cuivre, il faut que l'ion nickel (II) Ni2+ soit réduit en nickel métal Ni.


Citation :
2)on procède par électrolyse .indiquer par un schéma commenté comment y parvenir
(là je ne sais quoi dire)
L'énoncé contient des informations que vous devez utiliser...
     -la technique : l'électrolyse
     -la nature de l'une des électrodes : l'objet en cuivre qu'on veut nickeler.
     -la nature de l'électrolyte : la solution de sulfate de nickel.

En écrivant la demi-équation électronique correspondant à la réduction des ions Ni2+ en nickel métal Ni, vous allez pouvoir découvrir les éléments manquants : polarités à respecter, nature de l'autre électrode...


Citation :
3)calculer la quantité d'électricité nécessaire pour déposer une masse de 9.2g de nickel
Q=96500C/mol
Q=nF=(m/M)F=(9.2/58.7)*96500=12154.3C
Non, vous confondez la quantité de nickel formé et la quantité d'électrons mis en jeu.

Revenez à la demi-équation de réduction des ions nickel (II) et comparez n(Ni) et n(e-).



A plus.

Posté par
picard
re : Piles 06-02-18 à 19:19

Salut odbugt 1 !


Je te laisse la suite...

Posté par
odbugt1
re : Piles 06-02-18 à 19:42

Salut Picard !
Suivant le jour et l'heure Il est possible que je ne sois pas disponible pour prendre la suite ( s'il y a une suite ... )
N'hésite pas à la prendre. Je n'y vois aucun problème.
Bonne soirée.

Posté par
Marielle94
re : Piles 07-02-18 à 10:35

picard bjr ! Vu l'indisponibilité de odbugt
Après toutes vos explications je retiens ceci :pour nickeler  le Cu,il faut que le Ni2+ soit réduit en Ni.or en tenant compte de leur potentiel et de la réaction spontanée naturelle, on aura :
Cu2+ +Ni==>Ni2+  +Cu.  Or celle ci ne permet pas la formation du Ni.
( donc c'est impossible)

2)en effectuant l'electrolyse on aura plutôt la réaction inverse c'est à dire : cathode  Ni2+  +2e-==>Ni (réduction) polarité ➕
Anode Cu==> Cu2+  +2e- (oxydation) polarité ➖

Nature de l'electrode : puisque L'anode se comporte comme un oxydant alors on aura à cet électrode le Cu et le nickel va donc se poser où ? (bref je suis embrouillée à ce niveau)


Svp Q= ne-*F ou alors Q=n(zinc)F
Pourquoi ne pas utiliser la 2e formule puisqu'il est question ici de calculer le n du zinc

Posté par
odbugt1
re : Piles 07-02-18 à 12:22

Le générateur extrait les électrons de l'électrode reliée au pôle + (anode) pour les faire circuler vers l'électrode reliée au pôle - (cathode) qui a tendance à s'enrichir en électrons.
Les ions Ni2+ qui sont en solution vont trouver les électrons nécessaires pour se transformer en Ni métallique à la cathode.
A cette électrode se produit la transformation : Ni2+  +  2e-   =  Ni  qui est une réduction.
Le Nickel métallique se dépose sur le Cuivre. Il en résulte que l'électrode en cuivre constitue la cathode.

Que se passe t'il à l'anode ?
Les électrons y sont extraits par le générateur. Qui est le généreux fournisseur d'électrons ?
Cela dépend de plusieurs facteurs dont principalement la nature de l'électrode.

Si on choisit une électrode une électrode en Nickel il se produit la réaction d'oxydation Ni = Ni2+  +  2e-
Les électrons sont extraits par le générateur et les ions Ni2+ passent en solution, ce qui a l'avantage de maintenir constante la concentration de la solution en ions Ni2+
Si on choisit une électrode inerte chimiquement comme le graphite ou le platine, c'est l'eau de la solution qui fournit les électrons : 2H2O = O2 + 4H+ + 4e-
On a alors un dégagement gazeux de dioxygène à l'anode et une acidification de la solution.
On voit donc que le bilan global dépend du choix qui est fait, mais le cuivre métallique ne réagit pas. Il reçoit seulement le dépôt de Nickel.

Citation :
Svp Q= ne-*F ou alors Q=n(zinc)F
Pourquoi ne pas utiliser la 2e formule puisqu'il est question ici de calculer le n du zinc
Le zinc ? Quel zinc ?

Posté par
Marielle94
re : Piles 07-02-18 à 12:44

Ok.je ne comprends pas vraiment pourquoi le cuivre ne S'oxydera pas puisque dans le 1er volet on nous fait comprendre que le cuivre ne peut pas être nickelé(car la réaction naturelle ne pourra permettre la réduction du nickel) !
Là on pense déjà à une réaction redox
Donc j'ai pensé que pendant que le Ni2+ se réduit.. Le Cu s'oxyde

Posté par
odbugt1
re : Piles 07-02-18 à 16:20

Dans une électrolyse l'oxydation et la réduction ne se produisent pas au même endroit.
La réduction a lieu à la cathode : Ni2+ + 2e- = Ni
Il est indispensable que le cuivre constitue la cathode pour que le nickel qui s'y forme se dépose dessus.
Il en résulte que le cuivre n'est pas oxydé car dans une électrolyse l'oxydation a nécessairement lieu à l'anode.

Bien entendu, la réaction qui a lieu par électrolyse est bel et bien une réaction redox même si ce n'est pas le cuivre qui fournit les électrons aux ions Ni2+

Si on choisit une anode en Nickel on obtient :
A l'anode : Ni = Ni2+ + 2e- ( Oxydation)
A la cathode Ni2+ + 2e- = Ni ( réduction )
Bilan global : Ni = .... Ni
Il s'agit d'un simple transport de nickel d'une électrode ( en Nickel ) vers une autre électrode ( en cuivre qui va se recouvrir de nickel)






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