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Electrolyse...(Tle S)



  1. #1
    dj_titeuf

    Question Electrolyse...(Tle S)


    ------

    Bonjour, je m'entraîne en vue du bac à faire quelques exos de mon livre de chimie. Or,là, je suis tombé sur un exo qui me pose des difficultés... Je ne parviens pas à répondre du tout aux questions! Il s'agit en partie de questions relatives d'une part à des calculs mais aussi (et surtout le moins évident pour moi) de questions pratiques si je puis dire...
    Pourriez-vous m'aider? Merci d'avance, et bonne journée

    Enoncé

    L'aluminium est préparé par électrolyse ignée de l'alumine Al2O3. Le bain électrolytique contient aussi de la cryolithe qui permet d'abaisser la température de l'électrolyse de 2040°C, temprérature de fusion de l'alumine, à 960°C.
    La cathode est constituée par le creuset, en graphite, de la cellule d'électrolyse. Les anodes, généralement précuites, sont en carbone et sont consommées, en moyenne, en 26 jours.
    Dans une usine, la tension imposée à chaque cellule d'électrolyse est de 4,0V, l'intensité est de 200000A pour 175 cuves montées en série.
    Les ions O2- sont oxydés en dioxygène. Les ions aluminium sont réduits en aluminium métal qui tombe au fond du creuset et qui est prélevé à l'état liquide.

    1°) Quel est l'intérêt de baisser la température d'électrolyse?
    2°) Expliquer pourquoi les anodes doivent être changées régulièrement.
    3°) Calculer la masse d'aluminium produite par jour pour l'ensemble de l'usine.
    4°) Calculer l'énergie électrique nécessaire à cette électrolyse en 24h.
    5°) La facture énergétique représente plus de 30% des coûts de production de l'aluminium. Citer au moins 4 autres sources de coût.

    -----
    La différence entre le génie et la bêtise, c'est que le génie a des limites. [Byrne]

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  3. #2
    knucknuck

    Re : Electrolyse...(Tle S)

    Salut,

    Voici quelques idées qui me viennent à l'esprit:
    1/ Te rends tu compte de l'énergie (et donc du coût) à fournir pour atteindre 2040°C, au lieu de 960°C?
    2/ Si tu fais une petite recherche sur le net, tu trouveras l'équation bilan de l'électrolyse de l'aluminium
    3/ Il ne manque pas des données?
    4/ Tout est dans l'énoncé, il suffit juste de faire une multiplication

  4. #3
    moco

    Re : Electrolyse...(Tle S)

    Tu es un petit fûté, toi. Au lieu de chercher la réponse toi-même, tu poses ta question sur deux forums différents. Va regarder sur l'autre. La réponse y figure !

  5. #4
    knucknuck

    Re : Electrolyse...(Tle S)

    Citation Envoyé par moco
    Tu es un petit fûté, toi. Au lieu de chercher la réponse toi-même, tu poses ta question sur deux forums différents. Va regarder sur l'autre. La réponse y figure !
    Il l'a déjà posé dans quel forum, moco?

    Merci

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    dj_titeuf

    Re : Electrolyse...(Tle S)

    merci à vous! ...mais je ne pense pas avoir déjà posté ma requête sur un autre forum moco !

    En effet il manquait des données:

    couples oxydant réducteur : Al3+/Al O2/O²-
    1F=96500C ; e=1,6*10^-19C ; Na=6,02*10^23 mol.-1
    Masse molaire atomique : M(Al) = 27g.mol-1

    Comment l'équation bilan de l'électrolyse de l'aluminium peut me permettre de trouver pourquoi les anodes doivent être changées régulièrement??
    J'ai trouvé comme équation, après lecture de l'énoncé:

    Al3+ + 3e- = Al
    O²- = O2 + 2e-

    2Al3+ (aq) + 3O²- (aq) = 2Al (s) + 3O2 (g)

    Pour la question 3°) et 4°) ...pourriez-vous me donner quelques indications? Car même si apparemment tout semble dans le texte...j'ai quand même un peu de mal...(si, si j'ai cherché; de toute façon il n'y aurait aucun intérêt pour moi que l'on me donne une réponse sans avoir cherché au préalable )

    Merci d'avance.
    La différence entre le génie et la bêtise, c'est que le génie a des limites. [Byrne]

  8. #6
    knucknuck

    Re : Electrolyse...(Tle S)

    Citation Envoyé par dj_titeuf
    Comment l'équation bilan de l'électrolyse de l'aluminium peut me permettre de trouver pourquoi les anodes doivent être changées régulièrement??
    J'ai trouvé comme équation, après lecture de l'énoncé:

    Al3+ + 3e- = Al
    O²- = O2 + 2e-

    2Al3+ (aq) + 3O²- (aq) = 2Al (s) + 3O2 (g)

    Quelle est la composition de tes anodes?

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  10. #7
    moco

    Re : Electrolyse...(Tle S)

    Je réponds à knucknuck.

    L'autre forum où dj titeuf a posé la même question, et où j'ai déjà répondu en long et en large, est :
    www.webmaths.com/viewforum.php?forum=5
    La question de dj titeuf était intitulée "TS-chimie-électrolyse". Elle date du 19.3.05 à 1548.

  11. #8
    dj_titeuf

    Re : Electrolyse...(Tle S)

    il me semble que mes équations sont mal équilibrées...

    N'est-ce pas plutôt

    Al3+ + 3e- = Al
    2O²- = O2 + 2e-

    2Al3+ (aq) + 6O²- (aq) = 2Al (s) + 3O2 (g)

    et est-ce vraiment utile que je précise la dernière équation?
    La différence entre le génie et la bêtise, c'est que le génie a des limites. [Byrne]

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