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problème en physique

Posté par
nina2404
06-04-10 à 10:55

IV. (4 points)
Deux électrolyseurs disposés en série contiennent :
— une solution de nitrate d'argent pour le premier,
— une solution de sulfate de cuivre pour le second.
Quelle masse de cuivre se dépose sur la cathode du second pendant qu'il se dépose 7,2 g d'argent sur la cathode du premier.
Masse molaire atomique de l'argent MAg = lOSgjnor1. Masse molaire atomique du cuivre MO, = 64g.mol~1.
Les demi-équations électroniques aux cathodes sont :
Ag"1" + e~-»Agpourlepremierélectrolyseur. Cu2+ + 2e~-»Cu pour le second électrolyseur.


V. (3 points)

** exercice effacé **

merci pour votre aide


Edit Coll : merci de respecter la FAQ, un problème = un topic

Posté par
nina2404
re : problème en physique 06-04-10 à 14:51

Deux électrolyseurs disposés en série contiennent :
— une solution de nitrate d'argent pour le premier,
— une solution de sulfate de cuivre pour le second.
Quelle masse de cuivre se dépose sur la cathode du second pendant qu'il se dépose 7,2 g d'argent sur la cathode du premier.
Masse molaire atomique de l'argent MAg = lO8g.mol-1. Masse molaire atomique du cuivre MO, = 64g.mol-1.
Les demi-équations électroniques aux cathodes sont :
Ag+ +e-Ag pour le premier électrolyseur.
Cu2+ + 2e-Cu pour le second électrolyseur.

Posté par
Boltzmann_Solver
re : problème en physique 06-04-10 à 15:23

Bonjour,

Ici, il faut juste remarquer que le circuit est en série. En conséquence, on a  i_{C,1} = i_{C,2} . Où, ici est le courant cathodique du i ème électrolyseur. Or, i=\frac{dQ}{dt}. En intégrant l'égalité, on a :

\int_{Q_1(0)}^{Q_1(t_r)} = \int_{0}^{t_r} i_{C,1}.dt soit Q_1({t_r}) = i_{C,1}.{t_r} + Q_1(0) = i_{C,1}.{t_r}
\int_{Q_2(0)}^{Q_2(t_r)} = \int_{0}^{t_r} i_{C,2}.dt soit Q_2({t_r}) = i_{C,2}.{t_r} + Q_2(0) = i_{C,2}.{t_r}

Or, d'après l'équivalence, on a :

n_{e-}^{\text{cons}} = n_{Ag}^{\text{Cree}} \Leftrightarrow \frac{Q_1(t)}{F} = \frac{m_{Ag}}{M_{Ag}}
n_{e-}^{\text{cons}} = 2.n_{Cu}^{\text{Cree}} \Leftrightarrow \frac{Q_2(t)}{F} = \frac{2.m_{Cu}}{M_{Cu}}

Et on sait que :

 i_{C,1} = i_{C,2} \Leftrightarrow \frac{Q_1({t_r})}{F.t_r} = \frac{Q_2({t_r})}{F.t_r} \Leftrightarrow \frac{m_{Ag}}{M_{Ag}} = \frac{2.m_{Cu}}{M_{Cu}}

A toi de finir.
BS

Posté par
nina2404
re : problème en physique 06-04-10 à 15:47

merci c'est gentil mais j'avoue que je ne comprend rien

je suis en année de prépa et je n'ai jamis de physique

Posté par
Boltzmann_Solver
re : problème en physique 06-04-10 à 15:55

Pas de quoi. Mais pourrais tu me dire ce que tu ne comprends pas (prends un peu le temps pour ça quand même...).
Surtout si t'es en prépa, les notations intégrales ne devraient pas te poser de soucis,non ?

C'est quoi comme prépa ?? Une prépa scientifique sans physique, j'ai du mal à concevoir, là.

Posté par
nina2404
re : problème en physique 06-04-10 à 15:57

c'est une prépa pour faire un BTS économie sociale et familial et j'ai un peu de physique

Posté par
Boltzmann_Solver
re : problème en physique 06-04-10 à 16:11

Oki. Je comprends mieux maintenant. J'en déduis qu'un intégrale, c'est un peut trop pour toi. Donc, je vais reprendre sans cela.


Ici, il faut juste remarquer que le circuit est en série. En conséquence, on a i_{C,1} = i_{C,2} . Où, ici est le courant cathodique du i ème électrolyseur. Or, i=\frac{dQ}{dt}. En intégrant l'égalité, on a :

\int_{Q_1(0)}^{Q_1(t_r)} dQ = \int_{0}^{t_r} i_{C,1}.dt soit Q_1({t_r}) = i_{C,1}.{t_r} + Q_1(0) = i_{C,1}.{t_r}
\int_{Q_2(0)}^{Q_2(t_r)} dQ = \int_{0}^{t_r} i_{C,2}.dt soit Q_2({t_r}) = i_{C,2}.{t_r} + Q_2(0) = i_{C,2}.{t_r}

Soit plus simplement Q1(t) = I1*t et Q2(t) = I1*t car Q=I*t. Tu peux faire dans les intégrales, on le fait souvent ainsi au lycée.

Or, d'après l'équivalence donnée par les équations chimiques de réduction des métaux, on a :

n_{e-}^{\text{cons}} = n_{Ag}^{\text{Cree}} \Leftrightarrow \frac{Q_1(t)}{F} = \frac{m_{Ag}}{M_{Ag}}
n_{e-}^{\text{cons}} = 2.n_{Cu}^{\text{Cree}} \Leftrightarrow \frac{Q_2(t)}{F} = \frac{2.m_{Cu}}{M_{Cu}}

Ou F est la constante de Faraday, car tu sais que n_{e-} en mol = Q/F.

Or, on a I1=I2 car le circuit est en série. Donc Q1(t) = Q2(t) et aussi Q1(t)/F = Q2(t)/F. Il nous suffit d'égaliser les expressions données par les bilans de matière. On obtient :

\frac{m_{Ag}}{M_{Ag}} = \frac{2.m_{Cu}}{M_{Cu}}

On isole la masse de cuivre et on trouve :

m_{Cu} = \frac{m_{Ag}*M_{Cu}}{2*M_{Ag}}

Il te suffit de faire l'application numérique.

Posté par
nina2404
re : problème en physique 06-04-10 à 16:17

ok merci je vais essayer

Posté par
Boltzmann_Solver
re : problème en physique 06-04-10 à 16:18

Pas de quoi. Bonne chance avec tes exos.

Posté par
nina2404
re : problème en physique 06-04-10 à 16:23

je trouve 248 c'est ca ?

Posté par
Boltzmann_Solver
re : problème en physique 06-04-10 à 16:28

248 carottes ?? Sans unité, ton calcul est vain (pense aux lanceurs perdus ainsi...).

Posté par
Boltzmann_Solver
re : problème en physique 06-04-10 à 16:29

Et montre moi  le détail de ton calcul.

Posté par
nina2404
re : problème en physique 06-04-10 à 16:35

gramme j'ai fais (je suis pas sur de moi)

108+64/2*108

Posté par
nina2404
re : problème en physique 06-04-10 à 17:00

non désolé c'est 108+64/2+108=248 g

Posté par
Boltzmann_Solver
re : problème en physique 06-04-10 à 17:51

Non, c'est pas ça. Mais l'erreur est toute bête. Vérifie tes opérateurs, stp.

Posté par
nina2404
re : problème en physique 06-04-10 à 18:24

donc j'ai fais 108*64/2*108=32 g ?

Posté par
Boltzmann_Solver
re : problème en physique 06-04-10 à 18:26

Écris moi la formule littérale, je te prie. Tu verras, qu'il y a encore une erreur.

Posté par
nina2404
re : problème en physique 06-04-10 à 19:50

mcu= Mag * Mcu / 2Mag

Posté par
Boltzmann_Solver
re : problème en physique 06-04-10 à 19:52

Regarde bien la formule que je t'ai donné. Ce que tu as écris est faux.

Posté par
nina2404
re : problème en physique 06-04-10 à 20:36

mcu= Mag*Mcu / 2*Mag

Posté par
Boltzmann_Solver
re : problème en physique 06-04-10 à 20:48

Si je t'ai dit faux, une première fois, je ne changerai pas d'avis si tu me recopie la même chose.
Pour t'en convaincre avec TA formule mCu = Mag/2. C'est un problème car les dimensions ne collent pas, d'un coté, on a une masse et de l'autre une masse molaire.

Il y a quand même la réponse en haut...

Posté par
nina2404
re : problème en physique 06-04-10 à 20:58

si j'ai bien compris je trouve 3 g

Posté par
Boltzmann_Solver
re : problème en physique 06-04-10 à 21:03

C'est plus logique comme résultat mais c'est toujours pas ça. Mets moi le détail de tes calculs. Sinon, comment tu dire ou tu as faux...

Posté par
nina2404
re : problème en physique 06-04-10 à 21:14

2*64/64=2

2*mcu/mcu

Posté par
Boltzmann_Solver
re : problème en physique 06-04-10 à 21:33

Je ne sais plus trop quoi te dire. La formule est en haut. Il suffit d'appliquer...
Ta nouvelle formule ex-nihilo a aussi un problème de dimension.

Je te propose que tu me rédiges ce que tu as compris. Parce que là, c'est grave. Même avec la correction, tu n'y arrives pas.

Posté par
nina2404
re : problème en physique 06-04-10 à 21:38

désolé je sais que je suis vraiment pas doué mais même avec de la bonne volonté j'y arrive pas

Posté par
Boltzmann_Solver
re : problème en physique 06-04-10 à 21:59

Non, ne t'excuse pas. C'est plus l'aveu de ma propre incapacité à vous expliquer (j'ai un peu de mal à immaginer votre bagage scientifique et mathématique). Si quelqu'un a une idée pour vous aider, ça serait pas mal.

Je vais tacher d'y réfléchir aussi.

Posté par
nina2404
re : problème en physique 07-04-10 à 07:15

j'ai arreté la physique au collège depuis j'en ai jamais fait et j(ai fais trés peu de maths au lycée



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