Exo d'électrolyse / prépa kiné

[invite3a416eb7]

Bonjour,

Voici l'énoncé de l'exo :
l'électrolyse d'une solution de chlorure d'étain II (SnCl2) est réalisée en utilisant des électrodes en graphite et sous tension contrôlée. Le gaz dichlore est produit et le métal étain est se dépose.
L'électrolyse s'effectue sous une intensité I=1A durant un temps t=1930s et constante de Faraday : F=96500, U=1500mV, 1kWh = 3,6.10^6J
La quantité de dichlore produit est : 10mmol / 10micromol / 40mmol / 40 micromol / 5mmol ?

Voici mon raisonnement :
on a les réactions suivantes qui se produisent : 2Cl- = Cl2 + 2e- et Sn2+ + 2e- = Sn
donc n(Cl2) = n(e-)/2 = It/2F = 1930/ (2x96500) = 1Ommol --> réponse A (or le corrigé indique réponse B, soit 10micromol)

Et ce n'est pas fini, à la question suivante, la question posée est :
l'énergie électrique utilisée pour produire 50mmol de métal étain serait : 7237 J / 3619 J / 4,02Wh / 14475 J / 1Wh

D'après la demi-equation de la cathode Sn2+ + 2e- = Sn, on a :
n(Sn) = n(e-)/2= It/2F=50mmol, d'où It = 50.10^-3 x 2 x 96500 = 9,65.10^3
donc E=UIt= 1,5 x 9,65.10^3 = 14 475 J, soit 4,02Wh --> réponses C et D (or le corrigé indique bien D mais aussi la E )

Si quelqu'un passant par ici, ayant le temps d'y jeter un oeil, pouvait soit m'indiquer mes erreurs, soit me confirmer que l'erreur vient du corrigé, j'apprécierais énormément.

Merci d'avance !
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[moco]

Ton calcul est correct. On doit obtenir 10 mmol de Cl2.
Mais tu dois aussi obtenir le même nombre de moles de Sn, et pas 50 comme tu le dis imprudemment.
Et on doit encore obtenir
It = 1 A · 1930 s = 1930 Cb
E = UIt = 1.5 V · 1930 Cb = 2895 J

De toute manière ce problème est faussé au départ, car si on effectue cette opération, il ne se dégage pas de chlore à l'anode, car ce n'est pas la réaction donnée qui se produit, mais l'oxydation du ion stanneux Sn(II) en Sn(IV), selon :
Sn²⁺ --> Sn⁴⁺ + 2 e^-
Si tu ne veux pas le croire, fais l'essai toi-mêm, comme je l'aifait des centaines de fois. Fais une solution de SnCl₂ dans l'eau, mets-y deux électrodes de graphite et fais passer le courant. Tu verras qu'il ne se dégage presque pas de gaz à l'anode.

[dggchim]

Bonsoir reeseslj,

J'obtiens moi aussi les mêmes réponses que toi (y compris pour 50mMol). Peut être un décalage dans les réponses proposés(?).

Conclusion: non tu n'est pas fou

[invite3a416eb7]

Merci beaucoup à tous les deux pour ces réponses rapides ET complètes .
Malheureusement, je n'ai pas chez moi de quoi faire l'expérience mais je te crois sur parole Moco.
Et je suis rassurée dggchim, je ne suis pas folle !

[A voir en vidéo sur Futura]