Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Zingage par électrolyse
Bonjour !
Un petit exercice de chimie où je n'arrive pas bien à demarrer ! Pouvez vous m'aider ? Je l'espère.. ! 
Voici l'énoncé :
On protège les plaques d'acier de la corrosion en les recouvrant d'une couche de zinc par électrolyse. On effectue pour cela l'electrolyse d'une solution aqueuse de sulfate de zinc ( Zn2+ + SO42- ) , de concentration massique 150 g. L-1. L'intensité du courant est maintenue constante I = 20kA. Le volume du bain est V = 1000 L
Pour que le recouvrement d'une plaque soit correct , il faut déposer 40.0 g de zinc par mètre carré de plaque d'acier .
1.a. Calculer la concentration molaire initiale en ions zinc (II) de la solution électrolytique
b. Déterminer la quantité de matière d'ions zinc initialement présente dans le bain.
2.a Quelle réaction doivent subir les ions zinc (II) ?
b. La plaque d'acier joue t elle le rôle de la cathode ou de l'anode?
3. Calculer la quentité de matière de zinc qu'il faut produire pour couvrir une surface de 1 m².
4. Utiliser un tableau d'avancement de la réaction qui se produit sur la plaque pour déterminer la quantité d'électricité qui doit traverser l'électrolyseur pour couvrir 1 m² de plaque.
5. Combien de temps faudra t-il pour couvrir 20 plaques de 1.40 m² chacune ?
6.Quelle sera la concentration finale en ions zinc (II) du bain d'électrolyse ?
Données : MZnSO4 = 161.5 g. mol ; MZn = 65.4 g.mol
1 F = 9.65 x 104C
Ce que j'ai essayé :
1.Alors mon problème ,c'est que déjà je ne sais pas convertir des concentration massique en concentration molaire ! ce qui me bloque pour la suite de l'exercice (1a ; 1b )
2a. Les ions zinc doivent subir une réduction
2b La plaque d'acier joue alors le rôle de la cathode ? car dans une électolyse , il se produit une réduction à la cathode reliée à la borne - du géérateur.
3. On sait qu'il faut déposer 40.g de zinc par mètre carré de plaque d'acier
Donc pour une surface de 1m² , on cherche la quantité de matière de zinc qu'il faut produire :
x = m/M ?
x = 40 / 65.4
x = 6.1 x 10-1 mol ?
4. La réaction est Zn2+ + 2e- = Zn
Q = 2xF
Q = 2 x 6.1 x 10-1 x 9.65 x 104
Q = 117 730 C ???
5.je ne sais pas ?!
6. jen e sais pa non plus ! Pouvez vous m'aider ?!!
Je vous remercie par avance pour l'aide que vous m'apporterez ! :)
S'il vous plait ! Pouvez vous m'aider ? j'ai déjà commencé , mais je bloque sur certaines questions ! Merci d'avance :)
Bonjour loloteaide 
J'aurais préféré que quelqu'un d'autre te réponde... La chimie en effet n'est pas ma matière...
Première question :
Quelle est la masse molaire moléculaire du sulfate de zinc ?
Et bien justement c'est cela mon problème ! Je connais la concentration massique ,mais comment est -ce que je convertis en concentration molaire?!
Je te remercie d'essayer quand même de m'aider !mais si tu connais quelqu'un sur le site qui aime bien la chimie ,je pense que tu peux aussi lui recommander mon topic
Merci d'avance :)
Lam asse molaire du zinc c'est Mzn = 65.4 g.mol , MznSo4 = 161.5 g.mol
1F = 9.65 x 104C
Peux tu m'aider ?
Très bien !
M(ZnSO4) = 161,5 g
Alors,
. la masse d'une mole de sulfate de zinc vaut 161,5 grammes
. l'énoncé dit (concentration massique) qu'il y a dans un litre de solution initiale 150 grammes de sulfate de zinc
. quelle est la concentration molaire initiale en ions Zn++ ?
Tu as écris l'équation de dissolution ; tu sais qu'une mole de sulfate de zinc donne en solution une mole d'ions Zn2+
Mais je ne vois pas comment ?
n = C x V
C =n/V
C = 150/161.5 / 1000
C = 9.29 x 10-4 mol/l ?
Est -ce la concentration molaire initiale?
Si oui la quantité de matière initiale est :
n = C x V
n = 9.29 x 1000
n =9.3 x 10-1 mol ?
(la proportionnalité, programme de quatrième... 
)
161,5 grammes 
1 mole
150 grammes ? mole
et tout ceci pour un litre...
Désolé ,erreur de frappe :
Donc pour la quantité de matière
n(Zn0) = C xV
n(Zn0) = 9.3 x 10^-1 x 1000
n(zn0) = 930 mol ?
J'espere que je n'écris pas des absurdités ! :s
Oui shadowmiko , je te trques ,car je suis certaine que si la chimie c'est ta spé , et bien que tu vas pouvoir m'expliquer facilement ce que je ne comprend pas !
Le problème c'est que je ne suis qu'en première et je crains fort de ne pas avoir les compétences requises. Je me serais volontiers penchée sur ce cours mais j'ai les oraux blancs de français et TPE demain et mercredi donc révisions
...
1.Alors mon problème ,c'est que déjà je ne sais pas convertir des concentration massique en concentration molaire ! ce qui me bloque pour la suite de l'exercice (1a ; 1b )
En clair Cm = c*M je peux peut-être t'éclairer sur certains points mais pas tout...
Bonjour et merci shadowmiko
loloteaide >>
On introduit 150 grammes de sulfate de zinc par litre de solution donc,
on introduit 150 / 161,5 = 0,93 mole de sulfate de zinc par litre de solution
Or une mole de sulfate de zinc introduite permet l'obtention d'une mole d'ions Zn2+
En conséquence la concentration molaire d'ions Zn2+ est de 0,93 mol.L-1 (réponse à la question 1.a)
Puisque le volume de solution est de 1 000 litres il y a 929 moles d'ions Zn2+ dans la solution initiale (réponse à la question 1.b)
Tu as répondu aux questions 2.a et 2.b
Tu as aussi répondu à la question 3 : il faut 40 / 65,4 = 0,61 mole d'ions Zn2+ pour couvrir 1 m2 d'acier.
Pour déposer une mole de zinc il faut deux moles d'électrons
Une mole d'électrons porte une charge totale de 96 500 coulombs (un faraday)
Donc, pour couvrir 1 m2 d'acier il faut une quantité d'électricité de
Q = 2 * 96 500 * 0,61 = 1,18.105 coulombs
1 coulomb est la charge transportée par un courant continu de 1 ampère pendant 1 seconde
Donc, quelle réponse proposes-tu à la question 5 ?
Annuler
connectez vous