Nickelage

[invitea08e5dee]

Bonjour, j'ai un exercice qui me pose problème:

Le nickelage sert à la décoration de pièces fines de fer, acier, laiton etc. Au laboratoire, une plaque fine de laiton, de 10 cm de longeur et 2,0 cm de largeur sert de cathode. L'électrolyte utilisé est une solution de sulfate de nickel (II) de concentration massige 200 g/L, à laquelle on ajoute une solution d'ammoniac jusqu'à redissolution complète de l'hydroxyde.
La densité de courant est j = 3,0 A/dm² : l'électrolyse dure 15 minutes.

1. Préparation de l'électrolyte

a. Ecrire l'équation de précipitation de l'hydroxyde de nickel.

b. D'où proviennent les ions hydroxyde ? Justifier qualitativement et écrire l'équation de formation des ions hydroxyde.

c. Ecrire l'équation traduisant la transformation de l'hydroxyde de nickel en solution bleue, sachant que la coloration est due à l'ion Ni(NH₃)₆²⁺ (aq).

2. Electrolyse

a. Ecrire l'équation bilan du nickelage et préciser à quelle électrode elle a lieu.

b. En supposant le dépôt homogène, déterminer son épaisseur.

Donnée :
. Masse volumique du nickel : P_Ni = 8,9 x 10³ kg.m^-3


Voici mes réponses:
1.a. Ni²⁺ + 2OH^- = Ni(OH)₂

1.b. Les ions hydroxydes proviennent de la réaction acido-basique de l'ammoniac:
NH₃ + H₂O = NH₄⁺ + OH^-

1.c. Ni²⁺ + 2OH^- + 6NH₃ = Ni(NH₃)₆²⁺ + 2OH^-

Je ne suis pas du tout sure de ces réponses, et pour le reste je bloque... Je n'arrive pas à me servir des données de l'énoncé.
Si quelqu'un peut m'aider, ce serait très gentil
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[jeanne08]

- dissolution de l'hydroxyde : Ni(OH)2 solide + 6NH3 -> Ni(NH3)6 2+ + 2 OH- - électrolyse : dépot du nickel métallique à la cathode :
Ni(NH3)62+ + 2e- -> Ni + 6 NH3
- chaque fois qu'il passe 2 mol d'électrons ( soit 2 Faraday C) dant le circuit il se forme 1 mol de Ni . Tu connais la densité de courant et la surface de la plaque donc tu sais qu'il y a un courant de 3 A par dm2 de plaque et le courant passe pendant 15 min. Je te rappelle la formule charge q = I ( intensité) * t (temps). Tu peux donc calculer le nombre de mol de Ni qui sont déposées par dm2 de plaque.Je suppose que tu as la masse molaire du nickel et sa masse volumique , tu peux alors calculer la masse puis le volume de Ni sur 1dm2 de plaque ... donc l'épaissseur de Ni.

[invitea08e5dee]

Merci beaucoup.
Juste une dernière question, je n'arrive pas à calculer le nombre de moles de Ni déposés par dm². Est-ce qu'il faut se servir de la constante de Faraday?

[jeanne08]

oui . La constante de Faraday représente la charge en C de une mol d'électrons et chaque fois qu'il passe 1 mol d'électrons dans le circuit électrique ( donc 1 F ) il se dépose 1/2 mol de Ni sur la cathode ...

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitea08e5dee]

Ah d'accord, j'ai réussi !
Merci beaucoup pour votre aide !!