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Batterie lithium-air
Bonjour les confinées,
J'ai sa comme exercice mais je ne comprend ce qu'il faut faire précisément est-ce-que qu'elle qu'un pourrait m'aidé svp.
Parmi les voies de développement prometteuses des accumulateurs au lithium figure l'accumulateur lithium -air.
L'air ayant une masse volumique très faible, ce type d'accumulateur fait espérer le stockage d'une grande quantité d'énergie pour une masse faible. Dans ce cas le lithium sous forme métallique est utilisé comme anode tandis que la cathode est formé d'une électrode dite « à air » basée sur le couple O2 (g) / H2O (l) .
1. Quel type de réaction a lieu à l'anode ?
Ecrire la demi-équation électronique correspondante (coulpe Li+(aq) / Li (s)
2. Même question à la cathode.
3. Donner la relation entre le nombre d'électrons échangées n (e-) et la quantité de matière de lithium n (Li ) consommée.
4. Donner l'équation de fonctionnement global de cet accumulateur.
5. En supposant un fonctionnement en régime permanent, donner la relation liant l'intensité I délivrée par l'accumulateur, la quantité de charge échangée Q et la durée de fonctionnement t de l'accumulateur. Exprimer ensuite Q à partir du nombre de moles d'électrons échangés n(e-)
6. Donner la relation entre le nombre de moles de Lithium consommé nLi et la masse de lithium correspondante m Li
7. Donner la relation entre le nombre de moles de dioxygène consommé nO2 et le volume de dioxygène correspondant V O2
8. Déduire des questions précédentes la masse de lithium et le volume de dioxygène nécessaire à l'obtention d'un courant de valeur I =1. 00A sur une plage de fonctionnement en régime continu permanent de durée t= 1.00 h.
Données : volume molaire à 20 °C et 1013 hPa : 24.0 L mol-1
Bonjour,
Aider ne veut pas dire faire :
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fiches du siteCi-jointe une fiche de cours qui devrait t'aider à démarrer (clique sur la maison) :
[lien]
Tu posteras ensuite tes pistes de réflexion pour qu'on échange dessus.
En disant "aidé" je voulais sous entendre m'expliqué et non donné la réponse tout faite.
Et merci pour la fiche, elle va mettre très utile
Bonjour Lapiece,
Oui, lis attentivement cette fiche et reviens avec tes réflexions pour qu'on en discute si besoin
Pour la 1:
La réaction obtenue a l'anode est une oxydation
Li+(aq) / Li (s) + Li- (j'ai un peu du mal avec les demie équation)
Pour la 2
La réaction obtenue a la cathode est une réduction
Pour la 3 :
La je n'ai pas compris comment je pouvais faire
Pour la 4 :
J e sais qu'il faut additionné les 2 demie-équations
Pour la 5 :
il faut que j'utilise Q=I*T donc Q=1*1 (j'ai laissé T en heure) Q=1 Ah
Je sais qu'il faut utilisé la formule n=m/M mais je ne sais pas comment associée les 2
Pour la 6 :
il faut faire cons/initial
Pour la 7 :
il faut faire cons/initial
Pour la 8 :
vu que je n'ai pas répondu aux autres question je ne peu pas la faire maintenant
Bonjour,
Pour les questions 1 et 2 c'est correct :
* oxydation = anode
* réduction = cathode
voyelle - voyelle
consonne - consonne
Pour écrire les demi-équations, c'est primordial que tu saches le faire, je te propose donc d'étudier cette fiche avec l'exemple traité : [lien]
Je viens de voir mon erreur du coup pour la 1 sa donne Li+ + e- = Li
Et pour la 2 sa donne 2O2+H (g) / H2O (l) .
Je croix que je n'ai plus d'erreur, si on pouvais me confirait:
1) La réaction obtenue à l'anode est une oxydation
Li+ + e- = Li
2) La réaction obtenue à la cathode est une réduction
2O2+H (g) / H2O (l)
3) ½ O2+2H++2e-=H2O
n(e-)= 4n(O2)
4) ½ O2+2H+Li-=H2O+2Li+
5) Q=I*T + ne F
6) nLi=mLi/M
7) nO2=Vo2/Vm
8) Q=1*3600=3600C
Ne=Q/f
Ne=3600/96500=3.731*10^-2 mol d'électrons
mLi = nLi*M = 3.731*10^-2*6.94=0.259g
n(O2) = n(e-)/4 = 3.731*10^-2/4= 9.3275*10^-3
VO2 = nO2*Vm = 9.3275*10^-3*24.5= 0.228L
Voici un schéma que je te conseille de recopier sur une copie ou un cahier en guise de synthèse :
1. Ta demi-équation est correcte mais l'oxydation se fera dans l'autre sens :
Li ---> Li+ + e-
2. Concernant cette demi-équation, elle ne respecte pas le principe de Lavoisier, à savoir un équilibre en masse (= nombre d'atomes) et en charges :
O2 = H2O
On équilibre les oxygènes :
O2 = 2H2O
On équilibre les hydrogène avec des protons H+ :
O2 + 4H+ = 2H2O
On équilibre les charges avec des électrons :
O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O
et comme il s'agit d'une réduction on est donc dans le bon sens :
O2 + 4H+ + 4e- ---> 2H2O
3. Au temps pour moi, ta demi-équation est correcte pour la cathode :
1/2O2 + 2H+ + 2e- ---> H2O
Mais pourquoi vouloir utiliser celle-ci quand l'énoncé demande :
Donner la relation entre le nombre d'électrons échangées n (e-) et la quantité de matière de lithium n (Li ) consommée.
C'est la demi-équation électronique au niveau de l'anode qu'il faut regarder.
L'expression est très simple pour le coup.
4. Explique ce que tu fais, il faut un peu de prose dans un problème de physique-chimie ou de maths :
( Li ---> Li+ + e- ) x 2
1/2O2 + 2H+ + 2e- ---> H2O
__________________________________
2Li + 1/2O2 + 2H+ ---> 2Li+ + H2O ---> Très bien !
ou encore 4Li + O2 + 4H+ ---> 4Li+ + 2H2O
5. à 8. Je ne dis pas que ce que tu as fait est faux, mais j'aimerais que tu reprennes cela avec un minimum de qualité rédactionnelle.
N'oublie pas que le jour du bac ça comptera.
OK, n'oublie pas de reprendre la question 3 pour ne pas faire un hors sujet et je regarderai plus en détail la suite rédigée 
Li ---> Li+ + e-
Pour 1 mole de Li oxydée, il se forme 1 mole d'ion Li+ et "1 mole" d'électrons échangés
soit n(Li) = n(Li+) = n(e-)
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