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Effect of Current on The Quantity of Products in Copper Purification Through Electrolysis

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Introduction

�TUDE SUR L'EFFET DU COURANT COMME FACTEUR D'INFLUENCE DANS LA QUANTIT� DE PRODUITS EN CUIVRE DURANT SA PURIFICATION AVEC UNE PILE �LECTROLYTIQUE par F�licia Latour Travail pr�sent� � M. Marc Pilon dans le cadre du cours de chimie 12e SCH 4UI-01 Coll�ge catholique Franco-Ouest Le mardi 5 janvier 2009 1) BUT La question pr�liminaire de ce laboratoire a demand�e : " Quelles sont les facteurs qui affectent la quantit� de produits form�s lors de l'�lectrolyse? ". � partir de ceci, j'ai pu concevoir un laboratoire ayant comme but de d�terminer la relation entre la quantit� de produits durant la purification du cuivre avec une pile �lectrolytique, soit la masse de cuivre transf�r�e, et le courant qui . Il s'agit donc de trouver une relation soit proportionnelle ou inversement proportionnelle entre le courant du circuit et la quantit� de produits. 2) HYPOTH�SE ET TH�ORIE Une pile �lectrolytique s'agit d'un syst�me compos� d'�lectrodes, d'un �lectrolyte et d'un circuit ext�rieur portant une source de tension. Elle va consommer de l'�nergie au lieu de la fournir car elle utilise l'�nergie du courant fournit pour convertir de l'�nergie �lectrique en �nergie chimique. Cette pile est l'inverse de la pile galvanique et elle a une r�action globale qui est non spontan�e. Une particularit� de cette pile est l'inversement des signes +/- ; la cathode est maintenant la borne n�gative et l'anode est la borne n�gative. Puisque la pile �lectrolytique exige une source de courant pour bien fonctionner, je peux d�duire que l'augmentation du courant pourra augmenter aussi la quantit� de produits form�s. Selon la loi de Faraday, l'intensit� du courant est directement proportionnelle au nombre de moles produits par l'�lectrolyse d� � l'�quation: n = I ?t o� n correspond au nombre de moles F I correspond � l'intensit� du courant ?t correspond � la diff�rence de temps et F correspond au nombre de Faradays, ou le nombre de moles d'�lectrons Dans ce laboratoire que j'ai con�u, j'implique la purification du cuivre avec deux �lectrodes de cuivre et une solution de sulfate de cuivre (CuSO4). ...read more.

Middle

21. Utiliser le flacon laveur pour nettoyer les parois du contenant en verre pour enlever tout cuivre restant. 22. Une fois que la filtration est termin� pour un essai, enlever le papier filtre en assurant qu'aucune quantit� de cuivre solide est perdu et mettre sur un plateau de s�chage o� il sera pour 24 heures pour qu'il s�che. 23. R�p�ter les �tapes 10. � 22. avec un deuxi�me montage. Durant le temps de l'essai, nettoyer l'�quipement qui sera utilis� pour le troisi�me. Lors du troisi�me essai, nettoyer l'�quipement du deuxi�me essai qui sera utilis� pour le quatri�me et ainsi de suite. 24. Effectuer 25 essais ou jusqu'� ce que les r�sultats deviennent reproductibles. 25. Apr�s que les papiers filtres ont eu au moins une journ�e compl�te pour s�cher, mesurer la masse avec la balance digitale 26. Nettoyer, s�cher et ranger tout mat�riel en assurant la propret� et une bonne �limination s�curitaire des produits chimiques. *Se r�f�rer aux Annexes 3 indiqu�s pour photos de la m�thode 6) OBSERVATIONS / R�SULTATS BRUTS a) Donn�es brutes qualitatives Tableau 1 : Observations qualitatives** Essai Couleur de l'�lectrode 1 (cathode) Couleur de l'�lectrode 2 (anode) Couleur de la solution �lectrolyte (CuSO4) (#) AUCUNE UNIT� AUCUNE UNIT� AUCUNE UNIT� Incertitude subjective Incertitude subjective Incertitude subjective AVANT Cuivr� Cuivr� Bleu 1 Brun fonc� Orange cuivr� Bleu p�le 2 Brun fonc� Orange cuivr� Bleu p�le 3 Brun fonc� Orange cuivr� Bleu p�le 4 Brun fonc� Orange cuivr� Bleu p�le 5 Brun fonc� Orange cuivr� Bleu p�le 6 Brun fonc� Orange cuivr� Bleu p�le 7 Brun fonc�/noir Orange cuivr� Bleu p�le 8 Brun fonc�/noir Orange p�le Bleu p�le 9 Brun fonc�/noir Orange p�le Bleu p�le 10 Brun fonc�/noir Orange p�le Bleu p�le 11 Brun fonc�/noir Orange p�le Bleu p�le 12 Brun fonc�/noir Orange p�le Bleu p�le 13 Brun fonc�/noir Orange p�le Bleu p�le 14 Brun fonc�/noir Orange tr�s p�le Bleu tr�s p�le 15 Brun fonc�/noir Orange tr�s p�le Bleu tr�s p�le 16 Brun fonc�/noir Orange p�le Bleu tr�s p�le 17 Noir fonc� Orange ...read more.

Conclusion

". Apr�s la conception de ce laboratoire, j'ai pu d�terminer qu'un de ces facteurs en est un d'important ; il s'agit du courant. Avec mon travail, j'ai pu finalement confirmer l'augmentation de l'intensit� du courant entra�ne une augmentation observable et reproductible de la quantit� de produits form�s en �lectrolyse. ANNEXES ANNEXE 1 : PHOTOS DU MAT�RIEL 1A : MAT�RIEL �LECTRIQUE 1B : MAT�RIEL DE FILTRATION ANNEXE 2: EXEMPLES DE CALCULS a) D�termination du volume CuSO4 (aq) requis pour 25 essais employant 0,050 L chaque. VCuSO4= nessais x Vessai VCuSO4= 25 x 0,050 L VCuSO4= 1,25 L b) D�termination de la masse de CuSO4 ? 5H2O requise pour la pr�paration de solution de CuSO4 (aq) � un volume de 1000 mL et une concentration de 0,1 mol/L VCuSO4= 1000 mL ou 1,000 L CCuSO4= 0,1 mol/L M CuSO4 ? 5H2O=249, 68 g/mol n= c x v m= n x M n= 1,000 L x 0,1 mol/L m= 0,100 mol x 249, 68 g/mol n= 0,100 mol m= 24, 968 g c) D�termination de la diff�rence de masse de cuivre produits finale et initiale pour l'essai 1 du groupe exp�rimental 1 avec incertitudes. ?m = mfinale - minitiale ?m = 1,566 g - 1,525 g ?m = 0,041 g d) D�termination de la moyenne des diff�rences de masse de cuivre produits pour les essais 1-5 du groupe exp�rimental . ?mmoyenne = (?m1 + ?m2 + ?m3 + ?m4 + ?m5 ) / nessais ?mmoyenne = (0,041 g + 0,055g + 0,070 g + 0,055 g + 0,045 g) / 5 ?mmoyenne = 0,053 g ANNEXE 3: PHOTOS DE LA M�THODE 3A : MESURE DE LA MASSE 3B : MONTAGE DU GLX ET SONDES DE TEMP. ET DE PRESSION 3C : MONTAGE DE FILTRATION ANNEXE 4 : MONTAGE DU CIRCUIT ANNEXE 6 : DONN�ES BRUTES ORIGINALES ANNEXE 5 : PHOTOS POUR LE RECUEIL DE DONN�ES QUALITATIVES 5A : AVANT LE NETTOYAGE DE ESSAI 1, GROUPE 1 5B : APR�S LE NETTOYAGE DE ESSAI 1, GROUPE 1 ?? ?? ?? ?? 2 ...read more.

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