durée d'electrolyse

[invitead795b98]

Bonjour;

Je passe le Capes de physique chimie cette année, et j'ai des doutes sur une question du capes de chimie de 2003 :

On souhaite obtenir une couche de chrome d'une épaisseur e de 0,3 micromètres (épaisseur permettant
d'éviter les fissures de la couche de chrome) sur un objet d'une surface S de 2 m².On impose
une densité de courant j de 10 A.dm^-2, une ddp entre électrodes de 5 V et une température du bain électrolytique de 40°C. Le rendement électrochimique Ro est de 75%.
Combien de temps faudra-t-il pour arriver au résultat si l'on suppose que le dépôt est uniforme?
On rappelle que la masse volumique du chrome est Nu =7194 kg.m^-3.

j'ai en ma possession 2 corrections, l'une des éditions Ellipses et l'autre des éditions Bréal. Les 2 corrections ne sont pas identiques. Je présise que j'ai déja relevé sur les deux corrections plusieurs erreurs, mais que la je ne sais pas qui a raison.

ellipse : delta(t)=(6*F*S²*e*Nu)/(j*Ro*M(Cr)) avec F le faraday et M(Cr) la masse molaire du chrome. En application numérique ils trouvent 0.43s et moi avec la même formule je trouve 128s.
Bréal : delta(t)=(6*F*e*Nu)/(j*M(Cr)*Ro) soit 32s avec S la surface qui n'apparait plus

Je penche plutôt pour la version ellipse, mais avec la mauvaise application numérique Ai-je raison? De plus je ne comprend pas pourquoi l'énoncé nous donne la température et la tension si on ne l'utilise pas?

Merci à ceux qui prendront quelques minutes pour me répondre.
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[HarleyApril]

Bonsoir

Pour vérifier les formules
traduire chaque lettre par ses unités, c'est ce qu'on appelle l'homogénéité

tu peux aussi regarder si les facteurs vont dans le bon sens (si tu augmentes l'épaisseur, le temps augmente proportionnellement, c'est logique)

dans le cas présent, j étant déjà une intensité par unité de surface ... il semble logique que la surface n'intervienne plus

bonne continuation

[moco]

Moi je fais le calcul suivant.
Le courant utilisé est de 10 A/dm² · 200 dm² = 2000 A
Le volume de chrome déposé vaut : 2 m² · 3 10^-7 m = 6 10^-7 m³
La masse de chrome déposé vaut : 6 10^-7·7194 kg = 0.00431 kg = 4.31 g
Le temps idéal mis pour déposer cette masse vaut :
t = 96500·z·m/AI = 96500·4.31·6/2000·52 = 24 s
Avec un rendement de 75%. le temps réél sera : 24/0.75 = 32 s

[invitead795b98]

Merci Beaucoup, J'ai été très bête de ne pas penser à vérifier l'homogénéité en effet.

Pour ma défense, la première solution est dans un livre écrit par 4 agrégés de sciences physiques. Et c'est pas la seule erreur qu'ils ont commis.

Merci encore

[A voir en vidéo sur Futura]

[HarleyApril]

comme quoi, tout le trompe peut se monder

(même un agrégé, même un modo ... même un modo agrégé)

[invitee29503a5]

Bonjour, Moco cette solution est pleine de bon sens, bravo. qu'est-ce qui te fait croire que la déposition ne se fait que sur une face dans l'enoncé de l'exercice? Merci