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Réaction d'oxyreduction

Posté par
Marielle94 15-11-17 à 20:27

On veut déposer sur un objet en cuivre de surface 120cm3 sur une couche de zinc  d'épaisseur 30 micro mètre
1)calculer le volume de la couche de zinc à déposer
V=0.12*10puissance (-6) afin de trouver le volume en m3.donc V=1.2*10puissance(-7)m3
2)deduire le nombre de mole de zinc correspondant. m=ro*v donc  n=ro*v/M .
À partir de cette question je suis embrouillée  3)en utilisant les demi équations relatives au couple Zn2+/Zn.. Écrire la relation entre la quantité d'électrons (en moles) ne,  devant traverser l'electrolyseur et n du zinc.
4)combien de temps doit durer l'opération si on maintient l'intensité du courant à i=1.5A.
Données nombre davogadro=6.02*10puissance (-23). Charge électrique transportée par une mole d'électrons 1F=96500C. Ro du zn =7.14g/cm3
Svp j'aimerai que vous m'expliquiez à partir de la 3e question. J'ai déjà traité le  1 et 2
Merci

Posté par
diracre : Réaction d'oxyreduction 16-11-17 à 09:38

Hello

Citation :
On veut déposer sur un objet en cuivre de surface 120cm3 sur une couche de zinc  d'épaisseur 30 micro mètre


Cette phrase est incohérente.

Voulais tu écrire?

On veut déposer une couche de zinc  d'épaisseur 30 micro mètre  sur un objet en cuivre de surface 120cm2.

Posté par
Marielle94re : Réaction d'oxyreduction 16-11-17 à 09:42

Oui. Merci. C'est une erreur

Posté par
diracre : Réaction d'oxyreduction 16-11-17 à 09:48

Dans ce cas, le volume V n'est pas celui que tu calcules

Je te laisse reprendre

Pour la question  3, la 1/2 équation est:

Zn2+   +  2e-  =  Zn

Donc si n est le nombre de mole de Zn, il faut   ne = ...  mol d'électrons

A toi?

Posté par
Marielle94re : Réaction d'oxyreduction 16-11-17 à 09:51

Il faut 2mol d'électrons ?

Posté par
diracre : Réaction d'oxyreduction 16-11-17 à 09:54



Pour former 1 mol de Zn il faut 2 mol de e-    

Donc
Pour former n mol de Zn il faut  ...  mol de e-  

Donc   ne = ...  

Posté par
Marielle94re : Réaction d'oxyreduction 16-11-17 à 10:08

ne =nzn/2😃

Posté par
Marielle94re : Réaction d'oxyreduction 16-11-17 à 10:16

Pour former n mol de zinc il faut 2n mol d'e-
Donc ne-=nmol de zinc/2😃

Posté par
diracre : Réaction d'oxyreduction 16-11-17 à 10:19



Pour former   1   mol de Zn il faut   2   mol de e-    

Donc

Pour former   n   mol de Zn il faut    2 x n   mol de e-  

Donc

ne = 2 x n

Posté par
Marielle94re : Réaction d'oxyreduction 16-11-17 à 10:28

Donc ne-=nmol de zinc/2. Je pense qu'on dit la même chose.
Ici pour former nmol de zinc il me faut 2n mol d'électrons.  Ou encore
Pour former n électrons.. Il me faut nmol de zinc /2(traduction mathématique que j'ai écrit plus haut )

Posté par
diracre : Réaction d'oxyreduction 16-11-17 à 10:39

ah non, pas vraiment:

tu écris:   ne = n / 2
j'écris:    ne = n x 2

traduction (mathématique) du fait que 2 est le rapport de proportionnalité qui permet de passer du nombre d'atomes de zinc au nombre d'électrons

Posté par
Marielle94re : Réaction d'oxyreduction 16-11-17 à 10:54

OK. Stp peux tu réecrire maintenant  en traduction mathématique
nzn étant le nombre de mole  de zinc et ne- étant le nombre d'électrons.
Moi je proposerai  
nzn = 2 ne-.
Merci

Posté par
diracre : Réaction d'oxyreduction 16-11-17 à 11:01

Hum hum ...

L'équation était:


Zn2+   +  2e-  =  Zn

Donc:
pour former 1 Zn il me faut 1 Zn++   et 2 e-
pour former 2 Zn il me faut 2 Zn++   et 4 e-
pour former 3 Zn il me faut 3 Zn++   et 6 e-
...
pour former n Zn il me faut n Zn++   et 2n e-

si j'appelle ne le nombre d'électron nécessaires, j'ai bien la relation  ne = 2n

tu écrivais d'ailleurs très justement tt à l'heure: "Ici pour former nmol de zinc il me faut 2n mol d'électrons"

Posté par
Marielle94re : Réaction d'oxyreduction 16-11-17 à 11:20

OK. Merci beaucoup
Question suivante 😃😃

Posté par
diracre : Réaction d'oxyreduction 16-11-17 à 12:00

Ouf! (n'hésite pas à répéter ce genre d'exercice, il ne faut pas que tu puisses te "prendre les pieds dans le tapis" dans l'évaluation des coefficients de proportionnalité" ...)

Nous en étions arrivé au nombre de moles d'électrons nécessaire

n_{e^-} = \frac{2 \times S \times E \times \rho}{M_{Zn}}

où:
-  S (120 cm2) est la surface de cuivre à traiter
-  E (30 m) est l'épaisseur de zinc à produite
- est la masse volumique du zinc  (7,14 g/cm3)
- M (65,4 g) est la masse molaire du zinc

Or 1 mole d'électron porte une charge QMol = 96500 C (donnée du problème)

Donc la charge nécessaire à couvrir la surface S est:

Q_{Tot} = Q_{Mol} \times n_{e^-} = \frac{2\times S\times E\times\rho\times Q_{Mol} }{M_{Zn}}

Par ailleurs l'intensité du courant électrique représente le débit de charge. L'unité "ampère" étant définie comme le débit de 1 Coulomb pendant 1 seconde.

Donc si I est l'intensité du courant (I = 1,5 A) et t la durée de fonctionnement du dispositif:

I = \frac{Q_{Tot}}{t}  et donc t, exprimée en secondes vaut

t = \frac{Q_{Tot}}{I} = \frac{2\times S\times E\times\rho\times Q_{Mol} }{M_{Zn}\times I}

A bon?  (aux coquilles près, je suis parfois étourdi)

Posté par
Marielle94re : Réaction d'oxyreduction 16-11-17 à 13:00

Ah oui ! Je comprends déjà ! Bref le raisonnement.. Mais ô niveau de ta formule ça dérange un peu. Stp essaies de revoir. On s'est mis d'accord du fait que
Pour former 1mol de zinc il faut 2mol d'électrons.
Donc Nzn =2*Ne-  or ici c'est le nombre d'électrons Ne- qui nous intéresse CAD
Ne-= Nzn/2=(S*E*Ro)/2M
Et aussi pourquoi tu n'as pas utilisé le nombre d'avogadro ? Ça ne nous servait pas ?
Merci

Posté par
diracre : Réaction d'oxyreduction 16-11-17 à 13:10

Citation :
Pour former 1mol de zinc il faut 2mol d'électrons.
Donc Nzn =2*Ne-


NON, on ne s'est pas mis d'accord sur cela!!!

Pour faire 1 vélo il faut 2 roues

donc nombre de vélo = 1/2 nombre de roues
ou bien nombre de roues = 2 nombre de vélos

Citation :
Et aussi pourquoi tu n'as pas utilisé le nombre d'avogadro ?


Je ne l'ai pas utilisé car il n'est pas nécessaire, au moins pour les questions rapportées dans ton sujet.

Posté par
Marielle94re : Réaction d'oxyreduction 16-11-17 à 13:58

Ah oui Merci ! 😊je comprends maintenant...
Mais stp rassure moi aux 2 premières questions.  V=S*E. Je convertis en une même unité.
2) n=ro*V/M. En espérant que le nombre d'électrons n'intervient pas encore ici.

Posté par
diracre : Réaction d'oxyreduction 16-11-17 à 14:10

"V=S*E. Je convertis en une même unité"  => c'est mieux oui!

"En espérant que le nombre d'électrons n'intervient pas encore ici." => en effet n est le nombre de moles de Zn

Posté par
Marielle94re : Réaction d'oxyreduction 16-11-17 à 15:45

Merci bcp. Dirac


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