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Usine de chromage

Posté par
WALPYNETTE
15-12-16 à 19:35

Bonjour,
J'ai une résolution de problème a rendre pour la rentré et j'ai du mal pourriez vous m'aider s'il vous plait.

Opération de chromage:
l'opération de chromage consiste a recouvrir une pièce d'une épaisseur plus ou moins grande. On distingue habituellement deux sortes de chromage , les qualités demandées a la couche superficielle n'étant pas les memes selon les applications envisagées.
-le chromage décoratif a pour but de donner aux pièces l'aspect brillant caractéristique des surfaces de chrome polies . On l'utilise par exemple pour le pare-chocs  et des poignées de porte.
-le chromage dur est utilisé dans les applications mécaniques ou les conditions de frottement sont sévères comme revètement anti-usure. On l'utilise par exemple pour des trains d'attérissage, de système de portes d'avions, etc.

On envisage de chromer(Cr) entièrement un pare-chocs métallique en y déposant une couche de chrome , d'une épaisseur  e= 50mm. Le pare-chocs est considéré comme un bloc parallélépipédique de longueur L=2.0m de largeur I=0.10 m, de hauteur h=5.0 mm. On plonge le pare chocs dans une solution contenant des ions chrome(3) Cr^^3+, puis on électrolyse cette solution, entre l'électrode constituée par le pare-chocs et uine seconde électrode de nature adéquate. L'opération est réalisée pendant 10h et son rendement électrochimique est de 95 %.

Données: M(Cr)= 52 g.mol-1
masse volumique de chrome p=4.2 g.cm-3
La charge électrique Q qui traverse le circuit vaut:
Q=I* delta t= m(e-) * F avec F= 9.65*10^4 C.mol-1

Question préliminaires:
1) Ecrire l'équation de la réaction d'électrode qui permet la formation de chrome métallique a partir d'ions chrome 3.
2) Représenter la cellule d'électrolyse . Le pare-chocs constitue-t-il l'anode ou la cathode de l'électrolyseur.
Argumenter votre réponse
Problème
Quelle est l valeur de l'intensité du courant qui traverse la cuve a électrolyse pendant l'opération ?

pour la question 1 j'ai mis :
Cr\rightarrow+3e-[tex]\rightarrow  Cr^3
2) Le pare choc constitue l'anode car il y a une perte d'électron a cette électrode, car on sait que l'électrolyse consiste a faire passer un courant dans une solution pour générer des réactions qui ne se dérouleraient pas de façon spontanée.

Problème:
celui -ci me pose problème voila ce que j'ai fais:
On sait que Q=I* delta t= m(e-) * F avec F= 9.65*10^4 C.mol-1
On rappelle que le bilan électrochimique :
n(e-) = I* delta t/e * Na
donc I*delta t / 9.65*10^4
d'aprés l'équation , delta n = n(e-)/3
Donc delta n = I*delta t/3*9.65*10^4
Et aprés je ne sais pas quoi faire, est ce que je dois utilisé la masse volumique et l'intégrer dans la formule ?
Merci de m'aider.

Posté par
Melody
re : Usine de chromage 15-12-16 à 21:49

Bonsoir,
Pour la 1, je l'écrirai plutôt comme ça:
Cr^3+ + 3e- = Cr
Pour la 2, c'est tout simplement car pour que le chrome se dépose sur le pare-choc, il s'y passe une oxydation, et l'oxydation se passe à l'anode, demi-équation de ce qui se passe à l'anode:
Cr = Cr^3+ + 3e^-

Pour ton problème je te le fait  enfin les formule du moins

Posté par
Melody
re : Usine de chromage 15-12-16 à 22:14

En gros la masse volumique te sert à calculer la masse de Chrome:
Pour cela tu fais:
m = *V
pour calculer V tu fais:
V = L*l*h
Ta formule finale pour calculer ta masse:
m = *(L*l*h)

Apres avec m tu vas calculer n(Cr):
n(Cr) = m/M
n(Cr) = *(L*l*h) / M

n(e-) = n(Cr)/3 (car pour chrome il faut 3e-)
n(e-) = (*(L*l*h) / M)/3

Puis tu vas pour calculer Q qui te permettra de calculer I:
Q = n(e-)*F
Q = ((*(L*l*h) / M)/3)*F

Formule finale:
I = Q/t
I = (((*(L*l*h) / M)/3)*F)/t

Avec:
en g.cm^-3
L; l et h en cm^3
M en g.mol^-1
F en C.mol^-1
t en s
I en A

Si la formule et comme ça c'est parce que ma prof de chimie nous appris a faire le moins de perte de précision possible dans nos et que quand on peut faire ça ben on le fait, mais rien ne t'empêche de prendre les formules normal en reprenant les résultats précédents et n'oublie pas les cs (chiffres significatifs) :p
Si tu as une questions n'hésite pas

Posté par
WALPYNETTE
re : Usine de chromage 19-12-16 à 10:28

Bonjour,
Merci beaucoup Melody pour ton aide j y vois plus claire.
Merci encore je n hesiterai pas si j ai des questions.

Posté par
Melody
re : Usine de chromage 20-12-16 à 11:58

Bonjour,
De rien, c'est normal et n'hésite pas pour les questions

Posté par
WALPYNETTE
re : Usine de chromage 03-01-17 à 20:43

Bonjour,
j'ai une question pour la Formule finale:
I = Q/t
I = (((*(L*l*h) / M)/3)*F)/ delta t
Pour trouver delta t on doit modifier le formule de I est donc quand on la modifie est ce que sa donne delta t = Q * I ? Mais comme on n'a pas I comment on fait ?
Merci d'avance pour vos réponses.

Posté par
WALPYNETTE
re : Usine de chromage 04-01-17 à 19:29

On utilise les 10 h que l'on multiplie par 3600s ?!



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