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électrolyse |
On veut chromer une pièce métallique de surface totale 50 dm² par un dépôt uniforme d'épaisseur 0,07 mm. L'intensité du courant est de 50A. La pièce est immergée dans une solution contenant des ions Cr3+. masse volumique du chrome : 6290 kg/m3 ; masse molaire du chrome : 52 g/mol ; N=6,02 1023. e= 1,6 10-19C Quelle sera la durée de l'électrolyse pour obtenir le dépôt souhaité 3h44min ; 2h30min ;1h40min ; 7h29min ; 4h59 min ; 50 min.
corrigé |
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masse de chrome: surface : 50 dm² = 0,5 m² épaisseur : 0,07 mm = 7 10-5 m volume (m3) = surface (m²) fois épaisseur (m) = 0,5* 7 10-5 = 3,5 10-5 m3. masse (kg) = volume (m3 ) fois masse volumique (kg m-3) 3,5 10-5 *6920 = 0,242
kg
Quantité de matière en mol : masse (g) / masse molaire (g/mol) 242 / 52 = 4,66 mol à la cathode, réduction des ions Cr3+ : Cr3+ :+ 3 e- donne Cr (métal) Qté de matière d'électrons : 3* 4,66 = 13,97 mol électrons La charge d'une mole d'électrons est 1 faraday ou 96 500 coulombs Qté d'électricité mise en jeu : 96500* 13,97 = 1,348 106 C intensité (A) fois durée (s) = Qté d'électricité (C) durée : 1,348 106 / 50 = 26968 s ou 7h 29 min.
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