CORRIGÉS DES EXERCICES ET PROBLÈMES DU CHAPITRE 9
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avec e épaisseur de la couche de zinc corrodée.
Comme
e
t
= v corr , il vient : v corr =
j corr M Zn
2Fρ
.
Application numérique : v corr =
1, 788.10 −4 × 10 4 × 65, 4.10 −3
2.96490 × 7140
(m·s −1 ; attention aux unités)
ou encore :
v corr = 8,487.10 −5 μm·s −1 = 2678 ≈ 2700 μm·an −1 en prenant 1 an = 365,25 jour.
Corrigés des problèmes du chapitre 9
9.4 Étude du zinc
1. L’équation s’écrit :
[Zn(OH) 4 ]
2−
=
Zn(OH) 2 (s) + 2 HO
−
et la constante d’équilibre (associée à la réaction écrite dans ce sens) est K =
1
β 4 K s
= 100. À
la disparition de la dernière particule de Zn(OH) 2 (s) au profit du complexe :
K = 100 =
HO
−
2
10 −2
et donc pH = 14.
2. AB : palier de diffusion. Il apparaît lorsque la cinétique d’échange électronique est limitée
par la diffusion des réactifs (en l’occurence les ions Zn 2+ ) vers la surface de l’électrode.
3.
ZnO + 2 H
+
=
Zn
2+
+ H 2 O
FeO + 2 H
+
=
Fe
2+
+ H 2 O
le zinc et le fer sont sous forme de cations M 2+ .
4.
4 Fe
2+
+ O 2 + 4 H
+
=
4 Fe
3+
+ 2 H 2 O.
5. Le zinc introduit réduit les cations M 2+ (avec M = Cd, Ni et Cu) :
Zn (s) + M
2+
=
Zn
2+
+ M (s).
Les impuretés sont sous forme métallique, une filtration permet de les éliminer.
6. À la cathode on peut assister à :
2 H
+
+ 2 e
−
−→ H 2 (g)
et
Zn
2+
+ 2 e
−
−→ Zn (s).
À l’anode on peut assister à :
2 H 2 O −→ O 2 (g) + 4 H
+
+ 4 e
−
.