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TP - Électrolyse
Bonjour,
Je suis penché depuis plusieurs heures sur la résolution de la partie théorique d'un TP sur l'électrolyse du fer blanc, et je ne suis pas sûr de la marche à suivre.
On commence par étudier le dosage en retour de l'étain II (Sn2+) par le diiode. Un peu plus tard dans l'énoncé, on nous parle des ions thiosulfate (si j'ai bien compris, on ajoute du thiosulfate de sodium pour faire réagir l'excès de diiode restant de la première réaction, ce qui correspondrait au principe du dosage en retour)
1) On nous demande d'écrire toutes les réactions qui interviennent lors du dosage en retour.
Mes réponses :
Sn2+ + I2 = 2I- + Sn4+
I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62-
2) On nous demande ensuite de montrer que la masse totale d'étain dissoute peut s'écrire sous la forme :
m = a + b V(S2O32-)
avec a et b des constantes à déterminer
L'énoncé précise de commencer par écrire la relation entre le nombre total de moles de diiode, le nombre de moles de diiode ayant réagi avec Sn2+ et le nombre de moles de diiode en excès.
Mes réponses :
n(I2)tot = n(I2)Sn2+ + n(I2)excès
En réalisant des tableaux d'avancement successifs, je trouve que :
n(I2)Sn2+ = n(Sn2+)
n(I2)excès = 2 n(S2O32-) = 2 C(S2O32-) V(S2O32-)
Si je n'ai pas fait d'erreur, je trouve que
n(I2)tot = n(Sn2+) + 2 C(S2O32-) V(S2O32-)
donc que :
m = M(Sn)n(Sn2+) - 2 C(S2O32-) V(S2O32-)
Après un temps incroyable passé à essayer de comprendre la situation, il s'agit du seul résultat que j'ai été en mesure de produire... Il est donc possible qu'il soit faux.
D'où ma question : ce résultat vous paraît-il cohérent ? Ai-je fait une erreur à un endroit ?
Merci d'avance pour toutes les précisions que vous pourrez m'apporter !
Bonjour
Tu as cherché dans la bonne direction. Juste une erreur sur l'interprétation des coefficients stœchiométriques lors du dosage du diode restant :
la quantité de diiode restant et donc dosée par les ions thiosulfate est égale à la moitié de la quantité d'ions thiosulfate introduite à l'équivalence.
Merci pour cette correction ! J'avais complètement oublié ce détail...
Cela reviendrait donc à :
m = M(Sn)n(Sn2+) - C(S2O32-) V(S2O32-) /2 ?
On nous demande juste après de rappeler la formule permettant de calculer la surface S de la plaque décapée...
Difficile de "rappeler" une formule que nous n'avons pas abordé en cours (nous n'avons pas encore commencé le chapitre sur l'électrolyse). En bref, je suis incapable de fournir la moindre formule (et, après recherche sur Internet, je ne trouve aucun site qui en parle).
De même, on nous parle ensuite de "taux d'étamage" : comment peut-on établir une formule qui permettrait de le calculer ?
Merci d'avance !
Je ne comprends pas ta dernière formule. Il s'agit au final d'obtenir la masse d'étain. La quantité d'étain est égale à la quantité d'ions étain dosés :
Masse d'étain :
J'imagine que le ”S” de ton TP désigne l'aire de la surface sur laquelle était déposée la fine couche d'étain. Pour la déterminer, il faudrait connaître la géométrie de cette surface. Rien à voir avec la théorie sur l'électrolyse !!!
Le taux d'étamage, mesuré en g/m2 est la masse d'étain déposée par unité de surface, donc ici .
Navré, c'était une erreur de ma part... Je l'avais bien noté sur mon brouillon, mais j'ai oublié de recopier le facteur M(Sn) de part et d'autre du signe moins (je retombe donc sur la même formule).
Merci pour l'explication concernant le taux d'étamage.
On nous demande de calculer la "surface de plaque décapée" : comme on parle de "plaque", j'imagine qu'elle est assimilable à un rectangle (en 3 dimensions, on considérerait donc ses deux faces)
D'après ce que je crois comprendre, on part du principe que l'on veut la surface "décapée". La réponse attendue est sûrement d'une fraction de la surface initiale (qui n'est pas décapée au départ). Je ne sais pas si c'est correct, mais dans mon idée, cela aurait un lien avec la masse d'étain dissoute...
Comment s'effectue le décapage ? Si tu plonges dans la solution décapante une plaque plane de largeur L sur une profondeur h, tu as :
S=2h.L (le "2" car les deux faces sont décapées)
La masse d'étain dissoute intervient, comme écrit précédemment, dans le calcul du taux d'étamage.
Au temps pour moi, je serais parti dans des calculs beaucoup plus complexes (et donc parfaitement inutiles, car je n'aurais pas du tout répondu à la question !). Il faut dire que j'avais mal interprété la question posée...
Un grand merci pour toutes ces précisions, je devrais pouvoir terminer la partie théorique sans trop de problèmes !
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