Exercices de chimie sur le bijou peu couteux - correction, Exercices de Chimie Appliquée
Melissa_s
Melissa_s24 April 2014

Exercices de chimie sur le bijou peu couteux - correction, Exercices de Chimie Appliquée

PDF (195.9 KB)
2 pages
291Numéro de visites
Description
Exercices de chimie appliquée sur le bijou peu couteux - correction. Les principaux thèmes abordés sont les suivants: Bilan de l’électrolyse, Choix d’une réaction support pour doser les ions argent restant après l’élect...
20points
Points de téléchargement necessaire pour télécharger
ce document
Télécharger le document
EXERCICE I : UN BIJOU PEU COUTEUX (6,5 points)

Antilles 09/2009 EXERCICE I : UN BIJOU PEU COUTEUX (6,5 points) CORRECTION

1- Bilan de l’électrolyse 1.1. On veut déposer de l’argent solide sur la bague en cuivre ; la demi-équation ayant lieu sera : Ag+(aq) + e– = Ag(s) (1) Il s’agit d’une réduction qui a lieu à la cathode. Le générateur fournit les électrons nécessaires à la réduction, la bague doit être reliée à la borne négative du générateur de tension. 1.2. L’oxydant H+ est présent dans la solution, il peut subir une réduction selon la demi-équation de réduction : 2H+(aq) + 2e– = H2(g) 1.3. À l’électrode en graphite (anode), il se produit une oxydation à l’origine d’un dégagement gazeux. Le seul réducteur présent est l’eau, on a 2H2O( ) = O2(g) + 4H+(aq) + 4e– (2)

1.4. Ag+(aq) + e– = Ag(s) (1) 4 Autant d’électrons consommés 2H2O( ) = O2(g) + 4H+(aq) + 4e– (2) que d’électrons formés

4Ag+(aq) + 2H2O( ) = 4Ag(s) + O2(g) + 4H+(aq)

1.5.1. Q = I.t et Q =n(e-).F

I.t = n(e-).F

n(e-) = .I t

F avec t en s

n(e-) =   324 10 80 60

96500 = 1,210–3 mol

1.5.2. ni(Ag+) = C.V

ni(Ag+) = 4,0010–3  0,500 = 2,0010–3 mol

Équation de la transformation chimique

4Ag+(aq) + 2H2O( ) = 4Ag(s) + O2(g) + 4H+(aq)

État du système

Avancement en mol

n(Ag+) en mol

n(H2O) en mol

n(Ag) en mol

n(O2) en mol

n(H+) en mol

n(e-) échangés

État initial x = 0 ni(Ag+) Excès 0 0 Excès 0

État intermédiaire

x ni(Ag+) – 4x Excès 4x x Excès 4x

1.5.3. D’après le tableau d’avancement 4x = n(e-), soit x = n(e-)/4

x = 1,210–3 / 4 = 3,0×10–4 mol

1.5.4. D’après le tableau d’avancementn(Ag) = 4x or n(Ag) =( )

( )

m Ag

M Ag

donc m(Ag) = 4x.M(Ag)

m(Ag) = 43,010-4107,9 = 0,13 g 2- Choix d’une réaction support pour doser les ions argent restant après l’électrolyse. 2.1. Ag+(aq) + Cl–(aq) = AgCl(s)

2.2. Qr = -

( ) ( ) .

aq aq

1

Ag Cl      

2.3. Qr, i =  

- ( ) ( )

.. . . .. .

2

1

1 1 1 1aq aqi i

1 1

V V1 1

C VC V C V C VAg Cl

V V V V

  

       

 

Qr, i =  

-

, ,

, , , ,

2 3 3

3 3 1 3

5 0 10 1 0 10

4 00 10 5 0 10 1 00 10 1 0 10

 

  

  

       = 1,8104

2.4. Qr, i < K, le système chimique va évoluer dans le sens direct. Il va se former du chlorure d’argent solide, ce qui est en accord avec le précipité blanc observé. 3- Détermination de la masse d’argent déposée sur la bague de cuivre

3.1. Matériel proposé Matériel nécessaire pour le dosage

Burette de 25,0 mL X contient la solution titrante

Bécher de 1,0 L X contient la solution titrée

Bécher de 50 mL X pour verser la solution titrante dans la burette

Conductimètre avec sonde x

Agitateur magnétique x

Barreau aimanté x

3.2. À l’équivalence, les réactifs sont introduits dans les proportions stœchiométriques. D’après l’équation de la réaction support du titrage : nCl- versé = nAg+ restant dans la solution S après électrolyse. 3.3. 3.4. D’après 3.2., on a nr(Ag+) = C1.VE3.5. ni(Ag+) = nC(Ag+) + nr(Ag+) nC(Ag+) = ni(Ag+) – C1.VE

nC(Ag+) = 2,0010–3 – 1,0010–110,010–3 = 1,0010–3 mol 3.6. m(Ag) = nC(Ag+).M(Ag) m(Ag) = 1,00×10–3×107,9 = 0,108 g3.7. La valeur obtenue est inférieure à celle trouvée à la question 1.5.4. (0,13 g). Il est possible que la réaction 2H+(aq) + 2e– = H2(g) ait lieu en même temps au niveau de la bague, ce qui entrainerait une consommation d’électrons. Or pour calculer la masse d’argent déposée, on considéré que tous les électrons étaient consommés par la seule réduction de Ag+. Ce qui explique que la masse d’argent trouvée par dosage est inférieure à celle calculée à l’issue de l’électrolyse.

VE = 10,0 mL

commentaires (0)
Aucun commentaire n'a été pas fait
Écrire ton premier commentaire
Ceci c'est un aperçu avant impression
Chercher dans l'extrait du document
Docsity n'est pas optimisée pour le navigateur que vous utilisez. Passez à Google Chrome, Firefox, Internet Explorer ou Safari 9+! Téléchargez Google Chrome