[علاء2009]

التمرين الثاني: مدة اشتغال عمود النحاس – الألمنيوم

يتكون عمود من نصفي عمود مرتبطين بقنطرة ملحية(ورق ترشيح مملوء بمحلول لكلورور البوتاسيوم).

- يتكون نصفي عمود الأول من صفيحة من الألمنيوم كتلتها m1 = 1,0 g مغمورة في50 mL من محلول كبريتات الألمنيوم(2Al3+(aq) + 3SO42-(aq)) تركيزه من أيونات الألمنيوم [Al3+(aq)] = 5,0.10-1 mol.L-1

- العمود الثاني يتكون من صفيحة من النحاس كتلتها m2 = 8,9 g مغمورة في50 mL من محلول كبريتات النحاس(Cu2+(aq) + SO42-(aq)) تركيزه من أيونات النحاس[Cu2+(aq)] = 5,0.10-1 mol.L-1

ونربط هذا العمود بواسطة أومبيرمتر ومقاومة على التوالي.

1.أنجز تركيب مناسب للدارة.

2. يشير الأومبيرمتر أن التيار يمرفي الخارج من صفيحة من النحاس نحو صفيحة من الألمنيوم.عين معللا جوابك قطبي العمود.أتمم التركيب السابق مشيرا إلى القطبية.

3. معادلة الأكسدة والاختزال لإشغال العمود هي :
3 Cu2+(aq) + 2Al(s) = 3 Cu(s) + 2 Al3+(aq) (1)

أكتب المعادلة الحاصلة في كل الكترود.

4. ثابتة التوازن لهدا التفاعل (1) هي K = 10200.

4.1. احسب خارج التفاعل بدئيا

4.2. هل النتيجة السابقة تتلاءم مع منحى التطور؟

5. دراسة اشتغال العمود .

5.1. أتمم الجدول الوصفي ،واستنتج التقدم الأقصى

5.2. احسب الكمية الأقصى التي يمنحها العمود

المعطيات :

F = 9,6.104 C.mol-1 ; M(Al) = 27,0 g.mol–1 ; M(Cu) = 63,5 g.mol–1

المزدوجات Cu2+(aq) / Cu(s) ، Al3+(aq) / Al(s)
الجدول الوصفي:

المعادلة

3 Cu2+(aq) + 2 Al(s) = 3 Cu(s) + 2 Al3+(aq)

حالة المجموعة

التطور (mol)

(mol) كمية الكهرباء

الحالة البدئية

0

14.10–2

2,5.10–2

أتناء التحول

x