Durée de vie d’une gouttière (TS spécialité)




Stage : "Développer les compétences de la 5ème à la Terminale" Session 2014-2015

Documents produits pendant le stage, les 06 et 07 novembre 2014 à Valognes par
Thème : Communiquer
☐ Activité Lycée (Terminale S spécialité)

Remarque : ces documents n’ont pas été soumis à l’expérimentation en classe.

Quelle est la durée de vie d’une gouttière en zinc ?

Documents

Document 1 : Attaque du zinc par les ions H+

Document 2 :

On met à votre disposition :

  • un morceau de gouttière en zinc de surface 1 cm² ;
  • de la poudre de zinc ;
  • de l’acide chlorhydrique concentré (6 mol.L-1)

Document 3 :

Il est établi qu’une gouttière voit son épaisseur diminuer chaque année de 10 µm.

La densité du zinc est d = 7,2. La masse molaire du zinc est M = 65,4 g.mol-1.

Document 4 :

Le volume molaire gazeux vaut : Vm = 24 L.mol-1

Document 5 :

Au fil du temps, les bâtiments sont attaqués de façon naturelle par la pluie, le vent, le soleil et le gel. Mais les pluies acides peuvent accélérer ces dommages. Les pluies acides affectent en effet la plupart des matériaux. La pierre à chaux, le marbre et le grès sont particulièrement vulnérable, tandis que les roches granitiques se révèlent plus résistantes. D’autres matériaux, tels que l’acier, le nickel, le zinc, le cuivre, les peintures, quelques plastiques, le papier, le cuir et les textiles sont également vulnérables.

L’acier inoxydable et l’aluminium sont quant à eux des matériaux plus résistants.

En outre, en plus des dégâts sur les batiments, les passerelles et toute autre infrastructure située au-dessus de la Terre, des dommages structuraux peuvent apparaître sur les tuyaux, les câbles et les fondations submergés dans des eaux acides, ce qui peut avoir de fâcheuses conséquences.

Objectif : vous devrez répondre à la question sans faire de mesure directe (surface, épaisseur ……).

Nos attentes

  • expérience avec le morceau de gouttière et l’acide chlorhydrique afin de recueillir le dihydrogène ;
  • équation de réaction (oxydant, réducteur, demi-équations) ;
  • corrélation entre n(H2) et n(Zn) ;
  • détermination de n(H2) par mesure du volume de gaz recueilli ;
  • détermination de n(Zn) ;
  • détermination de m(Zn) ;
  • détermination V(Zn) ;
  • détermination de e (épaisseur de la gouttière) ;
  • durée de vie d’une gouttière.

Documents joints