Etude d'une electrolyse

[invite0c65a7e2]

bonjour,
je coince sur un exercice de chimie en voici l’énoncé:
soit une solution A , mélange de K4Fe(CN)6 et de K3Fe(CN)6, tout deux a la concentration 1,0 x 10^-3 mol/L et de KNO3 a la concentration 1,0 mol/L . on effectue l’électrolyse de cette solution entre deux électrode électrode de platine.

-quelle est le rôle du KNO3? comment l'appelle t-on? KNO3 est un sel ajouté en grande quantité dans une solution pour rendre négligeable le courant de migration des espèces étudiées en électrochimie. il s'agit de l'électrolyte support

-faites le bilan des transfert par migration et par diffusion a l’état stationnaire . On supposera que les sels sont totalement dissociés, que 10 électrons traversent le circuit extérieur et que les conductivités équivalentes ionique sont reliées par:
λ((Fe(CN)6) 3-) = λ((Fe(CN)6)4-) = 1,5 λ (K+) = 1,5 λ(NO3-)
et la je bloque..
La diffusion c'est la tendance naturelle qu'on les molecules à s'etendre dans la solution jusqu'a ce que celle ci soit a l’équilibre .
La migration, c'est le deplacement des molecules chargés dus a la presence d'un champ electrique (les electrodes)
-ce que j'ai trouver :
A l’état stationnaire on a t+ + t- = 1 avec t+=( u+ - u-)/u+ et t-= (u- - u+)/ u-
j'ai trouver sur internet des formule pour calculer le flux migratoire mais elle sont beaucoup trop difficile pour mon exercice ( utilisation d'opérateur lapalcien et gradient)
pouvez vous m'aider?
Cordialement lirater
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[moco]

Bonjour,
Le r'ole de KNO₃ n'est pas de rendre négligeable le curant de migration. Non. il est là pour permettre au courant le plus élevé possible de passer, sous une tension donnée. En augmentant la quantité de KNO₃, on minimise la résistance électrique, ou on augmente la conductance si tu préfères, donc on permet à plus de courant de traverser la solution. On minimise aussi les pertes par effet Joule.
Pour calculer la conductance de la solution, tu peux laisser tomber la contribution des ions complexes de fer. Il y en a si peu, 0.1% de la quantité de KNO₃. Si 10 électrons traversent le circuit, tu auras transformation de 10 ions [Fe(CN)₆]^3- en ions [Fe(CN)₆]^4- à la cathode (avec apparition de 10 ions K⁺ pour compenser les charges). A l'anode, tu auras l'inverse : trans formation de [Fe(CN)₆]^4- en [Fe(CN)₆]^3-, avec migration simultanée de 10 ions K⁺ vers l'intérieur de la solution.

[invite0c65a7e2]

bonsoir
après quelque recherche voici ce que j'ai trouver:
-faites le bilan des transfert par migration et par diffusion a l’état stationnaire . On supposera que les sels sont totalement dissociés, que 10 électrons traversent le circuit extérieur et que les conductivités équivalentes ionique sont reliées par:
λ((Fe(CN)6) 3-) = λ((Fe(CN)6)4-) = 1,5 λ (K+) = 1,5 λ(NO3-)

bilan de matière dans l’électrolyte:
K3Fe(CN)6 -----> 3K+ + Fe(CN)6(3-)
10^-3 -------->3x10^-3 10^-3

K4Fe(CN)6 -------> 4K+ + Fe(CN)6(4-)
10^-3 -------> 4x10^-3 10^-3

KNO3 ------> K+ + NO3(-)
1 -------> 1 1


donc t(K+) = ((1 + 3 x 10^-3 + 4 x 10^-4) x λK+/ ( (1 x (1 + 3 x 10^-3 + 4 x 10^-4) x λK+) + (1.5 x (3 x 10^-3) x λK+) + (1.5 x (4 x 10^-3) x λK+) + (1 x 1,5 x λK+) ) = 0,375
avec t(K+)=t(NO3-)
de même t(FeCN6(3-)) = (3 x 10^-3) x λFeCN6(3-)/ (etc...) = 7,5 x 10^-4
et enfin
n(K+) = (10 x 0,375)/1 = n(NO3-) = 3,75 mol
n(FeCN6(3-)) = (10 x 7,5 x 10^-4) / 3 = 2,5 x 10^-3 mol
et la je bloque.. je sais pas comment interpréter ces résultat..

3,75 ions de K+
anode(+) ----------------------------> cathode(-)
Pt 7 x 10^-3 ions de Fe(CN)6(3-) Pt
<-----------------------------
5 x 10^-3 ions de Fe(CN)6(4-)
< -----------------------------
4 ions K+ 6 ions K+
< --------- -------->
10 ions NO3-
<--------

je ne trouve pas les même résultat que moco aussi..
dite moi si vous voyez des erreurs.
Cordialement UltraV

[moco]

Bonjour,

Où est le problème ? Tu trouves 10 ions K+ dans un sens et 10 ions NO3- dans l'autre sens, exactement comme moi. Et on peut négliger la contribution des ions complexes.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite0c65a7e2]

oui effectivement.. merci ^^