Plaque de circuit imprimé énoncé

 

  1. La masse volumique du cuivre est m = 8,9 g.cm-3, la masse de cuivre correspondante est donc : m = m.V   A.N. : m = 8,9*(50*2.10-3) = 8,9.10-1 g
  2. Le cuivre métallique est la forme réduite du couple Cu2+/Cu.

Les ions fer(III) constituent la forme oxydée du couple Fe3+/Fe2+.

  1. Un transfert d’électron s’effectue entre le cuivre et les ions fer(III).

Fe3+  +  e-  =  Fe2+                              x2

Cu(s)         =  Cu2+  +  2e-                               x1

L’équation de la réaction d’oxydoréduction est donc :

2Fe3+  +  Cu  ®  2Fe2+  +  Cu2+

  1. La quantité de matière initiale de cuivre est :

n0(Cu) = m(Cu)/M(Cu)     A.N. : n0(Cu) = 0,89/63,5 = 1,4.10-2 mol

Etablissons le tableau d’avancement de la réaction :

2Fe3+            +             Cu             ®             2Fe2+       +             Cu2+

Etat initial (mol)

ni

1,4.10-2

0

0

Etat intermédiaire

ni –2x

1,4.10-2 - x

2x

X

Etat final

ni - 2xmax

1,4.10-2 - xmax = 0

2xmax

xmax

 

Tout le cuivre en excès doit disparaître donc xmax = 1,4.10-2 mol et ni(Fe3+) = 2,8.10-2 mol

On en déduit la concentration minimale en ions fer(III) : [Fe3+] = ni(Fe3+)/V

A.N. : [Fe3+] = 2,8.10-2/0,1 = 2,8.10-1 mol.L-1