Critère d'évolution spontanée et fonctionnement de la pile Daniell

Dans un bécher contenant $V=100\text{mL}$ de solution, on introduit des ions $C{u}^{2+}$ à la concentration initiale $[C{u}^{2+}{]}_i=1,0\times 10^{-2}\text{mol/L}$ et des ions $Z{n}^{2+}$ à la concentration initiale $[Z{n}^{2+}{]}_i=1,0\times 10^{-1}\text{mol/L}$ ; on y plonge une lame de zinc et une lame de cuivre, toutes deux en excès. Le système peut évoluer selon l'équation : $Z{n}_{(s)}+C{u}_{(aq)}^{2+}\rightleftharpoons Z{n}_{(aq)}^{2+}+C{u}_{(s)}$, de constante d'équilibre $K=2,0\times 10^{37}$ à $25°C$.

1) Donner l'expression du quotient de réaction $Q_r$ associé à cette équation, puis calculer sa valeur initiale $Q_{r,i}$. 2) En appliquant le critère d'évolution spontanée, prévoir le sens d'évolution du système. Quelle électrode voit sa masse augmenter ? 3) On réalise maintenant une pile en séparant les deux couples dans deux béchers reliés par un pont salin. Écrire les demi-équations aux électrodes, préciser la polarité des bornes et indiquer le sens de circulation des électrons dans le circuit extérieur ainsi que le rôle du pont salin. 4) Calculer la force électromotrice standard de cette pile, sachant que $E°(C{u}^{2+}/Cu)=+0,34\text{V}$ et $E°(Z{n}^{2+}/Zn)=-0,76\text{V}$. 5) Déterminer l'avancement maximal de la réaction dans le bécher initial, puis la concentration finale en ions $Z{n}^{2+}$. Justifier que la transformation peut être considérée comme totale.