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Catégorie :Category: mViewer GX Creator Lua TI-Nspire
Auteur Author: Osman_40
Type : Classeur 3.6
Page(s) : 4
Taille Size: 296.62 Ko KB
Mis en ligne Uploaded: 14/10/2021 - 17:56:38
Uploadeur Uploader: Osman_40 (Profil)
Téléchargements Downloads: 1
Visibilité Visibility: Archive publique
Shortlink : http://ti-pla.net/a2797700

Description 

Corrigé IT2I 2018-2019 Semestre 5

Exercice 1 (3 pts)

La pile zinc-cuivre La solution est désaérée et de pH neutre




a) La d.d.p. entre les deux blocs est égale à 1,10 V.
b) Des ions Cu2+ se déposent sur le zinc sous la forme de cuivre métallique.
c) Au cours du temps le zinc se dissout.
d) Au cours du temps le cuivre se recouvre d'une couche de cuivre.
e) Au cours du temps le zinc se recouvre d'une couche de cuivre.
f) Quand la solution est incolore, la solution devient basique.

Ces affirmations sont-elles vraies ou fausses ? Justifier

Données :

E0 Zn2  /Zn  0.76V
E0Cu2  /Cu  0.34V

Corrigé

a) Faux : les deux blocs sont en contact : ils sont au même potentiel
b) Faux : examinons les courbes i=f(E) du système.




La lame de zinc se dissout : Zn(s) → Zn2+ + 2e-. (anode)
Du cuivre se dépose sur la lame de cuivre : Cu2+ + 2 e- → Cu(s). (cathode)
c) Vrai : la lame de zinc est l'anode de la pile.
d) Vrai : la lame de cuivre est la cathode et tant qu'il reste des ions Cu 3+ dans la
solution, ceux-ci se déposent sur le bloc de cuivre.
e) Faux : la lame de zinc est le siège d'une oxydation en non d'une réduction
f) Vrai. Quand les ions Cu2+ ont disparu de la solution, il se produit sur la cathode
en cuivre une nouvelle réaction de réduction, celle de l'eau :

2 H2O + 2 e- → H2 + 2 OH-

La courbe de polarisation correspondante est tracée en noir sur la figure précédente.
Remarquons que l'intensité du courant de corrosion diminue.
1
Corrigé IT2I 2018-2019 Semestre 5


Exercice 2 (4 pts)

Corrosion des coques en acier et protection par anode sacrificielle

a) Les hélices de navire sont parfois en bronze que nous pouvons, électro
chimiquement, assimiler à du cuivre. Dans ce cas, il est indispensable, quand la
coque est en acier (assimilable à du fer), de protéger cette dernière par des anodes
sacrificielles, le plus souvent en zinc. Expliquer et commenter en utilisant les courbes
intensité-potentiel.

b) Les pièces de fer chromé sont rapidement attaquées en milieu humide si la
couche de chrome a été accidentellement interrompue ; on observe une diminution
de la masse de fer métallique. Expliquer.

Données :

E0 Zn2  /Zn  0.76V
E0Fe2  /Fe  0.44V

Conseil : Tracer les courbes de polarisation correspondantes : elles permettent
d'interpréter les phénomènes observés.

Corrigé

a) • On peut assimiler le navire et son hélice plongés dans l'eau, au montage
suivant :




Le fer joue le rôle d'anode et le cuivre de cathode à cause des systèmes
électrochimiques symbolisés par les courbes intensité-potentiel suivantes :




À l'anode, on a : Fe →Fe2+ + 2 e-.
À la cathode, on a : 2 H2O + 2 e- → H2 + 2 OH-

Nous étudions la corrosion des hélices de navire, on peut donc considérer que celle-
ci se fait dans de l'eau mer salée à pH neutre, d'où la réaction à la cathode :
2
Corrigé IT2I 2018-2019 Semestre 5

2 H2O + 2 e- → H2 + 2 OH-
Le courant de décharge est assez faible, et, lentement mais sûrement, la coque
disparaît.

• En présence d'anodes sacrificielles, les courbes deviennent :




Anode : Zn → Zn2+ + 2e- .
Cathode: 2 H2O + 2 e- → H2 + 2 OH-
Le fer n'est plus oxydé, car il est moins réducteur que le zinc.




Pourvu qu'elles soient remplacées de temps en temps, les anodes de zinc sont les
seules à subir une oxydation et protègent la coque.

b) Une pièce en fer chromé où la couche de chrome est interrompue peut, en milieu
humide être assimilée à une pile :




Le fer joue le rôle d'anode et le chrome de cathode :




À l'anode, on a : Fe →Fe2+ + 2 e-.
À la cathode, on a : 2 H2O + 2 e- → H2 + 2 OH-


3
Corrigé IT2I 2018-2019 Semestre 5

Le fer est dissous, mais à cause des ions OH- formés à la cathode il peut y avoir
formation d'hydroxyde de fer(II), Fe(OH)2 éventuellement oxydé en Fe(OH)3 par
l'oxygène de l'air (couple O2/H2O).




Il y a corrosion en profondeur du fer.




4

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