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1. Constitution et transformations de la matière
Ch. 1
Composition chimique d'un système
Ch. 2
Composition chimique des solutions
Ch. 3
Évolution d'un système chimique
Ch. 4
Réactions d'oxydoréduction
Ch. 5
Détermination d'une quantité de matière par titrage
Livret Bac : Thème 1
Ch. 6
De la structure à la polarité d'une entité
Ch. 7
Interpréter les propriétés d’une espèce chimique
Ch. 8
Structure des entités organiques
Ch. 9
Synthèse d'espèces chimiques organiques
Ch. 10
Conversions d'énergie au cours d'une combustion
Livret Bac : Thème 1 bis
2. Mouvement et interactions
Ch. 11
Modélisation d'interactions fondamentales
Ch. 12
Description d'un fluide au repos
Ch. 13
Mouvement d'un système
Livret Bac : Thème 2
3. L'énergie, conversions et transferts
Ch. 14
Études énergétiques en électricité
Ch. 15
Études énergétiques en mécanique
Livret Bac : Thème 3
4. Ondes et signaux
Ch. 16
Ondes mécaniques
Ch. 17
Images et couleurs
Ch. 18
Modèles ondulatoire et particulaire de la lumière
Livret Bac : Thème 4
Méthode
Fiches méthode
Fiche méthode compétences
Annexes
Thème 1
Sujet bac 3
Technique de dorure
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Énoncé
Le vermeil est un métal précieux constitué d'argent (\mathrm{Ag}(\mathrm{s})) recouvert d'or (\mathrm{Au}(\mathrm{s})). Il est très prisé pour la joaillerie et la coutellerie car il est résistant et ne ternit pas au contact de l'air.
Autrefois, la dorure au mercure permettait sa préparation. Actuellement, la principale méthode de dorure est une technique électrolytique : la galvanoplastie. Il s'agit d'une électrolyse, l'application d'un courant continu dans une solution permet le dépôt sous forme métallique des ions contenus dans la solution d'électrolyse.
Autrefois, la dorure au mercure permettait sa préparation. Actuellement, la principale méthode de dorure est une technique électrolytique : la galvanoplastie. Il s'agit d'une électrolyse, l'application d'un courant continu dans une solution permet le dépôt sous forme métallique des ions contenus dans la solution d'électrolyse.
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Doc. 1Nef de Burghley en vermeil
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- Masses molaires : \rho(\mathrm{Au})= 19,3 g·cm-3 ;
\rho(\mathrm{Ag})= 10,5 g·cm-3 ; - Masse molaire de l'or : 197,0 g·mol-1 ;
- L'intensité est un débit de charge 1 A = 1 C·s-1 ;
- La constante de Faraday (F) est la charge d'une mole d'électrons en coulomb, elle vaut 96 500 C·mol-1 ;
- Surface d'un cylindre creux :
S=\pi(h \cdot(D+d)+\dfrac{D^{2}-d^{2}}{2}) - Volume d'un cylindre creux :
V=\pi h \cdot \dfrac{D^{2}-d^{2}}{4}.
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Questions
On veut dorer un anneau en argent \mathrm{Ag}(\mathrm{s}) dont les dimensions sont :
L'anneau en argent \mathrm{Ag}(\mathrm{s}) à dorer est plongé dans un bain contenant 200,0 mL d'une solution de chlorure d'or (\mathrm{Au}^{3+}(\mathrm{aq}) \:;\: 3\: \mathrm{Cl}^{-}(\mathrm{aq})) de concentration c(\operatorname{AuCl}_{3})= 1,0 mol·L-1. Une électrode de graphite (ne réagissant pas) est également plongée dans le bain, elle ne sert qu'à la circulation des électrons. Les deux électrodes sont reliées au générateur par deux fils.
- Diamètre extérieur D = 1,7 cm ;
- Diamètre intérieur d = 1,5 cm ;
- Hauteur h = 0,5 cm.
L'anneau en argent \mathrm{Ag}(\mathrm{s}) à dorer est plongé dans un bain contenant 200,0 mL d'une solution de chlorure d'or (\mathrm{Au}^{3+}(\mathrm{aq}) \:;\: 3\: \mathrm{Cl}^{-}(\mathrm{aq})) de concentration c(\operatorname{AuCl}_{3})= 1,0 mol·L-1. Une électrode de graphite (ne réagissant pas) est également plongée dans le bain, elle ne sert qu'à la circulation des électrons. Les deux électrodes sont reliées au générateur par deux fils.
1. Faire un schéma du montage sans indiquer à quelles bornes du générateur les fils sont connectés.
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2. Donner la demi-équation électronique de la réaction se déroulant à la surface de l'anneau pour que de l'or métal s'y dépose.
3. On procède à l'électrolyse avec un courant de 0,10 A pendant 10 minutes, quelle charge électrique a été délivrée durant l'électrolyse ?
3. On procède à l'électrolyse avec un courant de 0,10 A pendant 10 minutes, quelle charge électrique a été délivrée durant l'électrolyse ?
4. Estimer la masse du dépôt et la masse totale de l'anneau après la dorure.
5. Estimer l'épaisseur du dépôt sur l'anneau (on considère qu'il est uniforme).
5. Estimer l'épaisseur du dépôt sur l'anneau (on considère qu'il est uniforme).
6. Compte tenu de la quantité de matière restant en solution, peut-on procéder à la dorure d'un second anneau identique avec le même bain ?
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