Physique-Chimie Terminale Spécialité
Rejoignez la communauté !
Co-construisez les ressources dont vous avez besoin et partagez votre expertise pédagogique.
Préparation aux épreuves du Bac
1. Constitution et transformations de la matière
Ch. 1
Modélisation des transformations acide-base
Ch. 2
Analyse physique d'un système chimique
Ch. 3
Méthode de suivi d'un titrage
Ch. 4
Évolution temporelle d'une transformation chimique
Ch. 5
Évolution temporelle d'une transformation nucléaire
BAC
Thème 1
Ch. 6
Évolution spontanée d'un système chimique
Ch. 7
Équilibres acide-base
Ch. 8
Transformations chimiques forcées
Ch. 9
Structure et optimisation en chimie organique
Ch. 10
Stratégies de synthèse
BAC
Thème 1 bis
2. Mouvement et interactions
Ch. 11
Description d'un mouvement
Ch. 12
Mouvement dans un champ uniforme
Ch. 13
Mouvement dans un champ de gravitation
Ch. 14
Modélisation de l'écoulement d'un fluide
BAC
Thème 2
3. Conversions et transferts d'énergie
Ch. 15
Étude d’un système thermodynamique
Ch. 16
Bilans d'énergie thermique
BAC
Thème 3
4. Ondes et signaux
Ch. 17
Propagation des ondes
Ch. 18
Interférences et diffraction
Ch. 19
Lunette astronomique
Ch. 20
Effet photoélectrique et enjeux énergétiques
Ch. 21
Évolutions temporelles dans un circuit capacitif
BAC
Thème 4
Annexes
Ch. 22
Méthode
Thème 1 bis
Exclusivité numérique
Sujet Bac expérimental 10

Cuivrage d'un objet par électrolyse

Énoncé
Le cuivrage est une technique permettant de recouvrir d'une fine couche de cuivre des pièces d'acier soumises à l'oxydation par l'air ambiant. Cette couche de cuivre s'oxyde à l'air à la place de l'acier et forme une couche protectrice. C'est par cette méthode que les pièces de centimes d'euro sont protégées.
Mettre en œuvre le recouvrement d'un objet par du cuivre et comparer la masse réellement déposée à la masse attendue.

Doc. 1
Protocole de dépôt de cuivre

Le cuivrage consiste à effectuer une électrodéposition de cuivre métallique à la surface d'un objet grâce au passage d'un courant électrique dans une solution dans laquelle l'objet est immergé.

L'objet à recouvrir de cuivre est relié à la borne négative du générateur électrique de courant continu. À la borne positive du générateur est connectée une électrode de cuivre. Un ampèremètre est intégré au circuit pour mesurer l'intensité du courant délivré par le générateur.

Les deux électrodes sont placées dans un bécher contenant une solution composée entre autres d'ions cuivre (II) . Plus la concentration en ion est élevée, plus le dépôt est efficace. Il faut agiter en permanence pour assurer l'homogénéité de la solution.

Lorsque le courant électrique circule, un dépôt de cuivre métallique se forme à la surface de l'objet selon la demi-équation : .

Doc. 2
Pièce de 2 centimes

Pièce de 2 centimes
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Crédits : MPanchenko/Shutterstock

Doc. 3
Détermination de la masse de métal déposé

L'efficacité de l'électrodéposition est vérifiée par comparaison de la masse de métal réellement déposée et de la masse théorique attendue.

Pour un dépôt de cuivre , cette masse théorique a pour expression :

 : masse théorique de dépôt de cuivre (g)
 : intensité du courant d'électrolyse (A)
 : durée de l'électrolyse (s)
 : masse molaire du cuivre (g·mol-1)
 : constante de Faraday (C·mol-1)

Données

  • Constante de Faraday : C·mol-1
  • Masse molaire du cuivre : g·mol-1

Doc. 4
Matériel nécessaire

  • mL d'une solution de sulfate de cuivre (II) () à mol⋅L-1 en soluté apporté
  • mL d'une solution de sulfate de cuivre (II) () à mol⋅L-1 en soluté apporté
  • Générateur de courant continu réglable ( V A)
  • Ampèremètre avec une indication de branchement
  • Chronomètre
  • Plaque de cuivre préalablement décapée
  • Électrode de graphite étiquetée « pièce à recouvrir » prépesée (masse indiquée)
  • Dispositif pour maintenir les électrodes verticales
  • Bécher en verre haut de mL
  • Agitateur magnétique et un turbulent
  • Éprouvette graduée de mL
  • Balance au centigramme
  • Sèche-cheveux électrique
  • Fils électriques
  • Pissette d'eau distillée

Questions
1
Schématisation de l'expérience à réaliser
(15 minutes conseillées)
1. Schématiser le montage permettant de déposer du cuivre métallique sur une électrode de graphite et le légender. Décrire brièvement le déroulement de l'expérience.
Dessinez ici

Appeler le professeur pour lui présenter le protocole et le schéma, ou en cas de difficulté.
Appel n°1
2
Mise en œuvre du protocole
(25 minutes conseillées)
2. Réaliser le montage à l'aide du matériel à disposition sans déclencher le générateur.

Appeler le professeur pour lui présenter le montage, puis déclencher le générateur en sa présence.
Appel n°2

3. Après vérification du professeur, réaliser le cuivrage durant min , l'intensité devant être proche de A.

4. Noter les valeurs précises de et à la fin de l'expérience. En attendant, répondre aux questions suivantes.


5. Proposer un protocole pour déterminer la masse de cuivre déposée sur la tige de graphite.

Appeler le professeur pour lui présenter le protocole, ou en cas de difficulté.
Appel n°3

3
Masse de cuivre déposée
(20 minutes conseillées)
6. Déterminer les incertitudes et en considérant qu'elles correspondent à la résolution de leur appareil de mesure respectif.

7. Calculer la masse théorique de cuivre déposée ainsi que l'incertitude sur cette masse sachant que :



8. Mesurer la masse de cuivre réellement déposée et l'incertitude sur cette mesure.

9. Comparer les masses théorique et réelle. Citer deux sources d'erreur expérimentale expliquant la différence entre ces deux valeurs.


Défaire le montage et ranger la paillasse

Se Préparer aux ECE
  Pour préparer l'épreuve expérimentale, réaliser le schéma d'une expérience d'élecaux trolyse en y incluant tous les éléments nécessaires et en les légendant.

Une erreur sur la page ? Une idée à proposer ?

Nos manuels sont collaboratifs, n'hésitez pas à nous en faire part.

Oups, une coquille

j'ai une idée !

Nous préparons votre pageNous vous offrons 5 essais
collaborateur

collaborateurYolène
collaborateurÉmilie
collaborateurJean-Paul
collaborateurFatima
collaborateurSarah

Premium activé


5
essais restants
Utilisation des cookies
Lors de votre navigation sur ce site, des cookies nécessaires au bon fonctionnement et exemptés de consentement sont déposés.