Quantité d'électricité débitée par une pile zinc-argent

Intermédiaire
Partager

Énoncé

Une pile est constituée d'une demi-pile et d'une demi-pile , reliées par un pont salin. L'équation de la réaction spontanée associée est . Cette pile débite un courant d'intensité constante pendant . On donne , et .
Schéma d'une pile — pile zinc-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 zinc-argentLa réaction spontanée est donnée : la polarité s'en déduitZnAgZn²⁺Ag⁺pont salinvoltmètreDonnéescouples Zn²⁺/Zn et Ag⁺/Agréaction spontanée donnéepont salinquantité d'électricité : à calculerLa capacité de la pile est limitée par le réactif en défaut.
L'électrode où se produit l'oxydation est le pôle négatif, quelle que soit sa nature.
1) Indiquer quelle électrode est le pôle négatif de cette pile, en justifiant à partir de l'équation de la réaction. 2) Calculer la quantité d'électricité débitée pendant la durée . 3) En déduire la quantité de matière d'électrons échangés , puis l'avancement de la réaction. 4) Calculer la variation de masse de l'électrode de zinc et la masse d'argent déposée sur l'électrode d'argent.

Indices

— clique pour révéler
1 Indice 1
L'oxydation a lieu du côté du zinc, donc son électrode est le pôle négatif. La charge débitée vaut $Q = I\,\Delta t$, avec la durée en secondes.
2 Indice 2
La quantité d'électrons suit par $n(e^{-}) = \dfrac{Q}{F}$. Attention aux coefficients : deux électrons par avancement, donc $x = \dfrac{n(e^{-})}{2}$.

Bloqué sur cet exercice ?

Prof Hicham peut t'expliquer pas à pas, en s'adaptant à ton niveau.

Demander à Prof Hicham

La méthode — par où commencer

L'oxydation a lieu du côté du zinc, donc son électrode est le pôle négatif. La charge débitée vaut , avec la durée en secondes.

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

Exercice Terminé? 🎉

Validez votre réponse pour enregistrer votre progression et gagner des points

Combien de temps une pile peut-elle débiter ? Tous les exercices du chapitre Prévoir la polarité avec le critère d'évolution