Feuille d'activités de la leçon : Rouille Chimie

Dans cette feuille d'activités, nous allons nous entraîner à expliquer les conditions nécessaires à la formation de la rouille, et à écrire des équations équilibrées pour les réactions clés impliquées.

Q1:

Lorsqu'un clou en fer réagit avec de l'oxygène et de l'eau dans l'air, il rouille. Que se passe-t-il alors avec la masse totale du clou ?

  • AElle reste le même.
  • BElle diminue.
  • CElle augmente.

Q2:

Quel est le nom de l'oxyde le plus abondant produit par la rouille du fer?

  • Aoxyde de fer (IV)
  • Boxyde de fer (II)
  • Coxyde de fer (V)
  • Doxyde de fer (I)
  • Eoxyde de fer (III)

Q3:

Les pluies acides se produisent lorsque le dioxyde de soufre dans l'atmosphère réagit avec l'eau pour former de l'acide sulfurique. L'augmentation de la concentration en acide dans la pluie provoque une corrosion plus rapide des surfaces de fer exposées. Laquelle des affirmations suivantes n'est pas un mécanisme par lequel l’acide dissous accélère la formation de rouille?

  • ALes ions hydrogène réagissent avec le fer et l'oxygène pour former des ions du fer.
  • BLe fer métallique est rendu plus soluble par une diminution du pH.
  • CLes produits de la rouille sont rendus plus solubles par une diminution du pH.
  • DLes ions hydrogène réagissent avec les revêtements protégeant les surfaces.
  • ELes ions dissous augmentent la conductivité de l'eau.

Q4:

Dans lequel des environnements suivants une tôle d'acier rouillerait-elle le plus rapidement ?

  • Aun fond océanique
  • Bune forêt tropicale
  • Cde la terre gelée
  • Dun lit de rivière
  • Eun désert

Q5:

Deux cuves scellées en fer, 𝐴 et 𝐵, contiennent des volumes identiques d'eau à température ambiante. La cuve 𝐴 contient de l'eau qui a été bouillie avant d'être placée dans la cuve, alors que l'eau dans la cuve 𝐵 n'a pas été bouillie. Comment et pourquoi la vitesse de formation de rouille diffère entre les deux cuves?

  • ALa vitesse de corrosion est plus faible dans la cuve 𝐴 car l'ébullition de l'eau réduit la quantité de sel dissous.
  • BIl n'y a pas de différence dans la vitesse de corrosion.
  • CLa vitesse de corrosion est plus faible dans la cuve 𝐴 car l'ébullition de l'eau réduit la quantité d'oxygène dissous.
  • DLa vitesse de corrosion est plus élevée dans la cuve 𝐴 car l'ébullition de l’eau augmente la quantité d’oxygène dissous.
  • ELa vitesse de corrosion est plus élevée dans la cuve 𝐴 car l'ébullition de l'eau réduit la quantité de sel dissous.

Q6:

La formation de rouille du fer est un exemple de réaction d’oxydation. La vitesse de formation de rouille dans l'eau varie avec la concentration en sel dans l'eau.

Quelles particules sont éliminées d'un métal lors d'une réaction d'oxydation?

  • Aélectrons
  • Bneutrons
  • Cprotons
  • Datomes d'hydrogène
  • Eatomes d'oxygène

Comment et pourquoi la vitesse de formation de rouille du fer dans l'eau varie avec l'augmentation de la concentration en sel?

  • ALa vitesse augmente car les ions dissous favorisent la décroissance des noyaux du métal.
  • BLa vitesse augmente car les ions dissous facilitent le mouvement des charges.
  • CLa vitesse diminue car les ions dissous favorisent l'ionisation de l'eau.
  • DLa vitesse augmente car les ions dissous réagissent avec les atomes de métal.
  • ELa vitesse diminue car les ions dissous réagissent avec l'oxygène dissous.

Quel terme décrit le mieux le rôle de la solution saline dans le processus de formation de rouille?

  • Aacide
  • Bélectrolyte
  • Cbase
  • Dagent oxydant
  • Eagent réducteur

Q7:

L'hydroxyde de fer (III) est un produit clé de la corrosion dans des conditions humides. Cette matière solide se forme à partir d'ions Fe3+ dissous, qui eux sont formés à partir de fer solide. Les réactions mettent en jeu de l'eau, des ions hydrogène (H)+, et des molécules d’oxygène. Chaque étape de la réaction peut être représentée par une équation ionique nette, équilibrée de façon à ce que la charge totale soit la même des deux côtés de l'équation.

En incluant les symboles d’état physique, donne une équation ionique nette équilibrée pour la formation des ions Fe3+ à partir du fer métallique, des ions hydrogène dissous et des molécules d'oxygène dissoutes.

  • A4Fe()+12H()+3O()4Fe()+3HO()saqaqaql+23+2
  • B4Fe()+12H()+3O()4Fe()+6HO()saqaqaql+23+2
  • C2Fe()+4H()+O()2Fe()+2HO()saqaqaql+23+2
  • D4Fe()+6H()+3O()4Fe()+3HO()saqaqaql+23+2
  • E2Fe()+6H()+O()2Fe()+3HO()saqaqaql+23+2

En incluant les symboles d’état, donne une équation ionique nette équilibrée pour la formation de l'hydroxyde de fer (III) à partir des ions Fe3+ et des molécules d’eau.

  • AFe()+6HO()Fe(OH)()+6H()3+232aqlsg
  • B2Fe()+3HO()2Fe(OH)()+3H()3+23+aqlsg
  • C2Fe()+6HO()2Fe(OH)()+3H()3+232aqlsg
  • DFe()+3HO()Fe(OH)()+6H()3+23+aqlsaq
  • EFe()+3HO()Fe(OH)()+3H()3+23+aqlsaq

Combien d'ions hydrogène sont consommés lorsqu'un atome de fer est converti en hydroxyde de fer (III)?

L'hydroxyde de fer (III) peut être déshydraté pour produire un matériau ne contenant pas d'atome d'hydrogène. Combien de molécules d’eau sont éliminées pour chaque atome de fer dans le matériau?

Q8:

Les véhicules roulant sur les grands axes routiers rouillent beaucoup plus rapidement dans les pays froids et humides lorsque la température est inférieure au point de congélation. Quel facteur est le plus directement responsable de cet effet?

  • Ala température
  • Bl'humidité
  • Cle pH
  • Dle sel
  • El'oxygène

Q9:

Une chaîne en acier immergée dans l'eau est susceptible de rouiller. Quel est l'effet observé si on ajoute du chlorure de sodium à l'eau pour produire une solution saturée ?

  • ALa chaîne en acier réagit pour former un sel de chlorure.
  • BLa chaîne en acier réagit pour produire un alliage de sodium et de fer.
  • CLa chaîne en acier rouille moins rapidement.
  • DLa chaîne en acier rouille plus rapidement.
  • EAucune rouille n'apparaît.

Q10:

Laquelle des affirmations suivantes n'est pas un rôle joué par l’eau lorsque le fer rouille dans une eau neutre ?

  • AL'eau dissout les ions fer.
  • BL'eau dissout l'oxygène gazeux.
  • CL'eau est incorporée dans le matériau solide final.
  • DL'eau réagit avec le fer pour former des molécules d'hydrogène.
  • EL'eau réagit avec l'oxygène pour générer des ions hydroxyde.

Cette leçon comprend 19 questions additionnelles et 1 variante de question additionnelle pour les abonnés.

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