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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
Chapitre 8
Activité 3 - Activité expérimentale
90 min
Protection de l'acier
9 professeurs ont participé à cette page
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Objectifs : Relier la durée, l'intensité du courant et les quantités de matière de produits formés.
Déterminer les variations de quantités de matière.
Déterminer les variations de quantités de matière.
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Problématique de l'activité
L'acier est un mélange de différents métaux, dont le fer, qui réagit facilement avec le dioxygène présent dans l'eau et l'air. Pourtant, beaucoup de pièces en acier composent l'équipement des bateaux.
Comment protéger le fer de la corrosion grâce au zinc ?
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Doc. 1Principe de l'électrozingage
Par électrolyse, une fine couche de zinc est formée sur la pièce à protéger en acier. Le fer contenu dans l'acier ne subit pas de transformation lors de l'électrozingage. L'électrolyte est constitué d'une solution aqueuse de chlorure de zinc.
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Lors de l'électrolyse, la charge électrique est liée à la quantité d'électrons échangés Q = I \cdot \Delta t = n_\text{e} \cdot F
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Doc. 2Matériel nécessaire
- Générateur réglable
- Bécher haut
- Plaque de zinc
- Plaque de fer
- Fils et pinces crocodiles
- Agitateur magnétique et turbulent
- Chronomètre
- Balance de précision au centième de gramme
- Solution de chlorure de zinc et solution de chlorure d'ammonium
- Sèche-cheveux
- Ampèremètre
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Doc. 3Protocole
- Décaper la plaque de fer à l'aide d'une paille de fer.
- Peser précisément les deux plaques.
- Réaliser le montage d'électrolyse.
- Régler l'intensité I du courant à une valeur comprise entre \text{0,30} et \text{0,40} A.
- Réaliser l'électrolyse pendant \Delta t = 20 min exactement en maintenant le courant constant et en agitant constamment.
- Au bout de 20 min, arrêter l'électrolyse.
- Observer la plaque de fer, la sécher et la peser.
- Sécher et peser la plaque de zinc.
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- Couples d'oxydoréduction : \text{Fe}^{2+}(\text{aq})/\text{Fe(s)} et \text{Zn}^{2+}(\text{aq})/\text{Zn(s)}
- Caractéristiques du zinc : M(\text{Zn}) = 65{,}4 g·mol‑1 et \rho = 7{,}1 g·cm‑3
- Constante de Faraday : F = 96\ 500 C·mol‑1
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Questions
Compétence(s)
REA : Mettre en œuvre un protocole
APP : Faire un brouillon comprenant schéma, données et notions
VAL : Exploiter un ensemble de mesures
APP : Faire un brouillon comprenant schéma, données et notions
VAL : Exploiter un ensemble de mesures
1. Avant de réaliser l'expérience, écrire les demi‑équations des deux couples d'oxydoréduction mis en jeu.
2. Préciser dans quel sens se produisent les réactions aux électrodes.
3. En déduire quel métal joue le rôle d'anode dans cette électrolyse.
2. Préciser dans quel sens se produisent les réactions aux électrodes.
3. En déduire quel métal joue le rôle d'anode dans cette électrolyse.
4. Après avoir réalisé l'expérience, compléter le schéma avec les réactions aux électrodes. Pour écrire sur ce schéma, veuillez cliquer sur l'image et utiliser notre outil de dessin.
Cette fonctionnalité est accessible dans la version Premium.
5. Déterminer la variation de masse des électrodes à partir des pesées.
6. Calculer la valeur théorique de la variation de masse précédente. Commenter.
6. Calculer la valeur théorique de la variation de masse précédente. Commenter.
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Synthèse de l'activité
On parle ici d'anode sacrificielle pour qualifier le zinc. Proposer une explication.
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Oups, une coquille
j'ai une idée !
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YolèneÉmilieJean-PaulFatimaSarah