def_electrolyse
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Catégorie :Category: nCreator TI-Nspire
Auteur Author: maxwell1187
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Mis en ligne Uploaded: 10/11/2012 - 10:18:20
Uploadeur Uploader: maxwell1187 (Profil)
Téléchargements Downloads: 227
Visibilité Visibility: Archive publique
Shortlink : http://ti-pla.net/a9012
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Description
Fichier Nspire généré sur TI-Planet.org.
Compatible OS 3.0 et ultérieurs.
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Quelles électrodes utiliseriez-vous pour suivre ce titrage par pH-métrie ? Préciser leurs rôles respectifs.Electrode combinée. ou bien électrode de verre ( pour la mesure du pH) et une électrode au calomel saturée ( référence). Sachant que sur l'aluminium la surtension de réduction de l'ion H+ est de l'ordre de -1 V et que la surtension de réduction de l'ion zinc (II) est très faible, on justifie l'emploi du métal aluminium pour former la cathode. Lors d'une électrolyse on appelle surtension la différence entre la tension en l'absence de courant et la tension en présence du courant. Pendant l'électrolyse, au voisinage de la cathode les cations disparaîssent ( réduction de ces derniers ) : leur concentration diminue fortement au contact de l'électrode. La loi de Nernst s'appliquant, le potentiel de l'électrode diminue. L'électrolyse ne peut se poursuivre avec une vitesse acceptable, qu'en augmentant la tension appliquée entre les électrodes : c'est ce que signifie surtension. Dans les conditions industrielles, la surface totale de la cathode d'aluminium est S= 3,2 m². Un courant d'intensité I= 115 000 A parcourt le bain pendant Dt= 24 h. Calcul de la masse de zinc déposé et de l'épaisseur de la couche de zinc obtenue. Quantité d'électricité : Q(C)= I(A)Dt(s)= 96500 n avec n : quantité de matière (mol) d'électrons. n = IDt / 96500 = 115000*24*3600 / 96500 =1,03 105 mol or Zn2+ + 2e- = Zn(s) d'où n(Zn) = ½ n(e-) =5,15 104 mol masse de zinc (g) = masse molaire (g/mol) * quantité de matière (mol) m=65,4*5,15 104 =3,36 106 g = 3,36 103 kg. volume (m3) = masse (kg) / masse volumique ( kg m-3) = 3,36 103 / 7,14 103 =0,47 m3. épaisseur (m) = volume (m3) / surface (m²) =0,47 /3,2 =0,15 m. Quelles sont les électrodes nécessaires pour suivre le dosage ? Préciser le rôle de chacune d'elles ? L'électrode de référence utilisée ici est une électrode au calomel saturée (ECS), c'est à dire une électrode de platine (Pt) recouverte de mercure (Hg) sur lequel est déposé du calomel Hg2Cl2. Cette électrode est dite saturée car la solution dans laquelle plonge l'électrode ainsi constituée est une solution aqueuse saturée en chlorure de potassium KCl. Une électrode de mesure en platine par exemple. Décrire une électrode classiquement utilisée en TP comme électrode de référence. Ecrire la demi-équation ox/red correspondant au couple utilisé et montrer que son potentiel est constant. couple Hg2Cl2 (s)/ Hg (l) : Hg2Cl2 (s)+ 2e- =2 Hg(l) + 2Cl-. Eréf = E°[ Hg2Cl2 (s)/ Hg (l)] + 0,03 log 1/[Cl-]2. Eréf = 0,27 -0,06 log [Cl-]. Dans la solution saturée en KCl : [Cl-] = 4,7 mol/L à 25 °C. E réf = 0,27 -0,06 *log 4,7 = 0,23 V.
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Compatible OS 3.0 et ultérieurs.
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Quelles électrodes utiliseriez-vous pour suivre ce titrage par pH-métrie ? Préciser leurs rôles respectifs.Electrode combinée. ou bien électrode de verre ( pour la mesure du pH) et une électrode au calomel saturée ( référence). Sachant que sur l'aluminium la surtension de réduction de l'ion H+ est de l'ordre de -1 V et que la surtension de réduction de l'ion zinc (II) est très faible, on justifie l'emploi du métal aluminium pour former la cathode. Lors d'une électrolyse on appelle surtension la différence entre la tension en l'absence de courant et la tension en présence du courant. Pendant l'électrolyse, au voisinage de la cathode les cations disparaîssent ( réduction de ces derniers ) : leur concentration diminue fortement au contact de l'électrode. La loi de Nernst s'appliquant, le potentiel de l'électrode diminue. L'électrolyse ne peut se poursuivre avec une vitesse acceptable, qu'en augmentant la tension appliquée entre les électrodes : c'est ce que signifie surtension. Dans les conditions industrielles, la surface totale de la cathode d'aluminium est S= 3,2 m². Un courant d'intensité I= 115 000 A parcourt le bain pendant Dt= 24 h. Calcul de la masse de zinc déposé et de l'épaisseur de la couche de zinc obtenue. Quantité d'électricité : Q(C)= I(A)Dt(s)= 96500 n avec n : quantité de matière (mol) d'électrons. n = IDt / 96500 = 115000*24*3600 / 96500 =1,03 105 mol or Zn2+ + 2e- = Zn(s) d'où n(Zn) = ½ n(e-) =5,15 104 mol masse de zinc (g) = masse molaire (g/mol) * quantité de matière (mol) m=65,4*5,15 104 =3,36 106 g = 3,36 103 kg. volume (m3) = masse (kg) / masse volumique ( kg m-3) = 3,36 103 / 7,14 103 =0,47 m3. épaisseur (m) = volume (m3) / surface (m²) =0,47 /3,2 =0,15 m. Quelles sont les électrodes nécessaires pour suivre le dosage ? Préciser le rôle de chacune d'elles ? L'électrode de référence utilisée ici est une électrode au calomel saturée (ECS), c'est à dire une électrode de platine (Pt) recouverte de mercure (Hg) sur lequel est déposé du calomel Hg2Cl2. Cette électrode est dite saturée car la solution dans laquelle plonge l'électrode ainsi constituée est une solution aqueuse saturée en chlorure de potassium KCl. Une électrode de mesure en platine par exemple. Décrire une électrode classiquement utilisée en TP comme électrode de référence. Ecrire la demi-équation ox/red correspondant au couple utilisé et montrer que son potentiel est constant. couple Hg2Cl2 (s)/ Hg (l) : Hg2Cl2 (s)+ 2e- =2 Hg(l) + 2Cl-. Eréf = E°[ Hg2Cl2 (s)/ Hg (l)] + 0,03 log 1/[Cl-]2. Eréf = 0,27 -0,06 log [Cl-]. Dans la solution saturée en KCl : [Cl-] = 4,7 mol/L à 25 °C. E réf = 0,27 -0,06 *log 4,7 = 0,23 V.
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