Problème exercice: Eléctrolyse de l'alumine

[invite77122065]

Bonjour, je dois faire un exercice en Physique-Chimie portant sur la production d'aluminium cependant j'ai un problème pour une question (La question 4).<br>
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<u>Le document de l'exercice:</u><br>
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L'aluminium est un métal léger et très utilisé dans l'industrie comme l'aéronautique. La bauxite est un minerai qui contient de l'alumine, oxyde d'aluminium de formule Al₂O₃. Cet aluminium est extrait par éléctrolyse. L'alumine est fondu à haute température dans une cuve contenant du carbone. Un courant continu de haute intensité traverse la cuve et réalise la transformation des ions aluminium Al³⁺_(l) en aluminium Al_(s), et des ions oxygène O₂^-_(l) en dioxygène O₂^(g). L'aluminium liquide se dépose au fond de la cuve, le dioxygène réagit avec le carbone et s'échappé sous forme de dioxyde de carbone.<br>
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<u>Les questions:</u><br>
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1. D'après les documents, écrire l'équation de la fusion de l'alumine.<br>
2. Ecrire les demi-équations des réactions qui se produisent.<br>
3. Ecrire l'équation bilan de la réaction.<br>4. Quelles masses d'aluminium et de dioxygène obtient-on avec une tonne d'alumine.<br>
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<u>Mes réponses:</u><br>
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<u>1.</u> 2Al₂O₃ + 3C → 4Al + 3CO[SUB]2<br>
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<u>2.</u> 2O^2- = 0₂ + 4e^- (x3)<br>
Al³⁺ + 3e^- = Al (x4)<br>
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<u>3.</u> 60^2- + 4Al³⁺ → 3O₂ + 4Al<br><br>Et donc voilà mon problème, je ne sais pas comment faire pour la question. Si vous pouviez m'éclaire ce serai sympa&nbsp;<img src="https://forums.futura-sciences.com/images/smilies/thumbsup.gif" border="0" alt="" title="up" smilieid="132" class="inlineimg"><br>Merci d'avance.<br>
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[moco]

Bonsoir,
La fusion de l'alumine ne se produit pas comme tu le dis, mais selon : Al₂O₃ --> 2Al³⁺ + 3 O^2-
Pour la dernière question, il faut raisonner en moles.
1ère opération. Calculer combien 1 tonne d'alumine Al₂O₃ contient de moles Al₂O₃. J'espère que tu connais la formule n = m/M
2ème opération. Calculer combien de moles Al obtient-on à partir des moles de Al₂O₃ que tu viens de calculer. J'espère que tu vois que c'est le double
3ème opération. Calculer la masse de ces moles d'aluminium, étant entendu que 1 mole Al pèse 27 g.
4ème opération. Faire le même calcul pour l'oxygène.

[invite77122065]

Bonsoir,
Donc si je suis le raisonnement on a ceci:

1ère opération

n=m/M
1 tonne = 10⁶g
n(Al₂O₃) = 10⁶/102 = 9804 mol

Cependant pour la suite es-tu sûr de l'équation de la réaction ? Car le prof nous a donné ces deux formules comme correction pour la dernière questions:

4Al³⁺ + 6O^2- -> 3O₂ + 4Al (Equation bilan de l'oxydoréduction)
2Al₂O₃ + 3C -> 4Al + 3CO₂ (Equation de la fusion de l'alumine)

PS: Désolé pour le post principale, je ne sais pas pourquoi mais les balises <br> etc... sont apparu ...

[moco]

Bonsoir,
Tout le monde peut se tromper. Ton prof aussi. La fusion d'une substance comme Al2O3 n'implique que Al2O3 et ne fait introduire aucune autre substance. Si non, ce ne serait pas une fusion, ce serait une réaction entre deux produits. La réaction de Al2O3 + C que tu cites constitue ce qu'on pourrait appeler l'équation bilan de ce qui se passe dans l'électrolyse avec une anode en charbon.

Pour en venir à tes calculs, il est exact qu'on électrolyse 9804 moles de Al2O3, et qu'on obtient 2·9804 mole d'aluminium. Que pèsent ces 19608 mole d'aluminium ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite77122065]

Autant pour moi, j'ai demandé a un ami la correction des premières questions, et j'avais mal écris, bref.

Donc ensuite c'est simple :

m(Al) = n(Al)*M soit m(Al) = 19608*27 = 5,29.10⁵g = 529kg

et donc pour le dioxygène comment est-ce qu'on fais? On a n(O) = 3n(Al₂O₃) ?

[moco]

Bonsoir,
Tu peux faire comme tu le dis. Mais c'est plus rapide de soustraire 529 kg de 1000 kg.

[invite77122065]

D'accord, et bien ça y est, il aura fallut du temps mais j'ai compris. Les vacances ça me réussi pas.
Et bien en tout cas, je te remercie énormément pour ton aide !

Bonne soirée à toi !

[invite77122065]

Ah si finalement j'ai une autre question, pourquoi est ce que l'on met n(O) alors que l'on cherche la masse de dioxygéne O₂?

[moco]

Cela revient au même.
Tu peux calculer la masse des atomes O, ou la masse des molécules Op2 que font ces atomes groupés dans des molécules O2. La masse finale est la même. 100 molécules O2 pèsent autant que 200 atomes O.

[invite1be0904f]

Bonjour j’ai le meme énoncer avec deux autres questions qui sont
5.ecrire l’équation bilan de la formation du dioxyde de carbone
6.quelle masse minimale de carbone est nécessaire pour réduire l’oxygène produit

Mes réponse

5. J’ai écrit CO2-C