Polarité et f.é.m. de la pile cuivre-argent

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Énoncé

On réalise une pile en associant une demi-pile à une demi-pile , reliées par un pont salin. On donne et .
Schéma d'une pile — pile cuivre-argentSchéma d'une pile électrochimique. Deux béchers séparés contiennent chacun une solution ionique, figurée en bleu clair, dans laquelle plonge une lame métallique servant d'électrode. Les deux béchers sont reliés par un pont salin, figuré par un tube en U renversé vert qui enjambe l'espace entre eux : c'est lui qui ferme le circuit à l'intérieur de la pile. Les deux électrodes sont reliées par des fils à un voltmètre placé au-dessus, qui mesure la tension aux bornes de la pile. La polarité des électrodes n'est pas indiquée : la déterminer fait partie du travail demandé.Pile cuivre-argentLes potentiels standard décident du sens spontanéCuAgCu²⁺Ag⁺pont salinvoltmètreDonnéesE°(Ag⁺/Ag) = +0,80 VE°(Cu²⁺/Cu) = +0,34 Vpont salinpolarité : à déterminerLes deux demi-piles sont séparées : les solutions ne se mélangent pas.
C'est le couple de plus fort potentiel qui impose son sens à la réaction : sa borne est le pôle +.
1) Écrire les deux demi-équations électroniques des couples mis en jeu. 2) Sachant que la transformation spontanée correspond à la réaction entre l'oxydant du couple de plus grand potentiel standard et le réducteur de l'autre couple, écrire l'équation de la réaction associée à cette pile, en équilibrant le nombre d'électrons échangés. 3) Indiquer quelle électrode constitue le pôle positif et laquelle constitue le pôle négatif. 4) Calculer la force électromotrice standard de cette pile.

Indices

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1 Indice 1
Écris les deux demi-équations séparément, puis multiplie celle de l'argent par deux pour égaliser les électrons avant d'additionner.
2 Indice 2
Le couple de plus grand potentiel impose son sens : son oxydant réagit, et son électrode est le pôle positif. La force électromotrice est la différence des deux potentiels.

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La méthode — par où commencer

Écris les deux demi-équations séparément, puis multiplie celle de l'argent par deux pour égaliser les électrons avant d'additionner.

Le couple de plus grand potentiel impose son sens : son oxydant réagit, et son électrode est le pôle positif. La force électromotrice est la différence des deux potentiels.

La rédaction complète, étape par étape, se trouve juste en dessous.

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