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Capacité d'une pile/ tableau d'avancement

Posté par
nastouille
20-01-16 à 19:13

Bonjour, je n'arrive pas à mon exercice de physique pouvez vous m'aider merci d'avance


Enoncé:

On relie par un pont salin une demi pile 1constitué d'un fil de nickel de masse m1=0,20g plongeant dans une solution de nitrate de nickel (II) Ni2+  +  2NO3 -  de volume V1=50,0mL et de concentration C1=1,0mol/L à une demi pile 2 constituée d'un fil de fer de masse m2=1,0g plongeant dans une solution de sulfate de fer (II) Fe^2+  +  SO4 2-  de volume V2=50,0mL et de concentration C2=5,0x10-2 mol/L l'équation de fonctionnement de la pile est donné par:
Fe2+ + Ni  ---> Fe + Ni 2+

1. A l'aide d'un tableau d'avancement, déterminer:
          a) Le réactif limitant
          b) La masse des lames de fer et de nickel lorsque la pile arrête de fonctionner
          c) La concentration des ions nickel dans la demi pile 1 lorsque la pile arrête de fonctionner

2. Cette pile alimente un circuit électrique et débite un courant d'intensité I=1,5A
         a) Déterminer la capacité Q de cette pile
         b) Au bout de combien de temps, cette pile arrête de fonctionner ?


Données:
      - F= 96500 C/mol
      - Masse molaire atomique M(Ni)=58,7g/mol      M(Fe)= 55,8g/mol


Ce que j'ai fait:

1.
                              Fe 2+                   +                           Ni         ------->             Fe             +          Ni 2+

Etat i          2,5 . 10^-3                                         0,05                                          0                                0

Etat f       2,5.10^-3 - X max =0           0,05- X max =                               X max =                 X max =
                                                                                     0,0475                                2,5 . 10^-3          2,5.10^-3




n(Ni)= C(Ni) x V(Ni)                                             n(Fe) = 5,0.10^-2 x 50,0.10^-3
           = 1,0 x 50,0.10^-3                                                   = 2,5 . 10^-3 mol
           = 0,05 mol

2,5.10^-3 - Xmax = 0
                          Xmax = 2,5.10^-3


a) RL= Fe2+

b) Je ne sais pas......

c) Je ne sais pas......


2. a) Q= n(e-) x F

Q= 2,5.10 ^-3 x 96500
    =  241,25 C

b) Q=I x t       t= Q/I

t= 241,25 / 1,5 =  160,83 sec

160,83 sec = 2min et 40sec

Posté par
picard
re : Capacité d'une pile/ tableau d'avancement 20-01-16 à 20:33

Bonjour.

Citation :
Fe2+ + Ni  ---> Fe + Ni 2+


Sans aller plus loin, je crois que vous faites erreur sur le sens de la réaction.

Ni2+ est un oxydant plus fort que Fe2+, c'est donc lui qui est réduit par Fe.

La réaction qui a lieu est :    Ni2+ + Fe  ---> Ni + Fe 2+

J'ai regardé la suite en vitesse, vous vous trompez sur les quantités initiales de Fe et Ni2+.

À plus.

Posté par
nastouille
re : Capacité d'une pile/ tableau d'avancement 20-01-16 à 20:42

ah mais dans l'énoncer il y a écrit ça

et pour les valeurs je sais pas quoi prendre

Posté par
picard
re : Capacité d'une pile/ tableau d'avancement 20-01-16 à 20:58

Citation :
ah mais dans l'énoncé il y a écrit ça    
Alors c'est moi qui n'y comprends plus rien...
Pour les quantités initiales de Fe et de Ni2+, vous avez la masse du fil de fer (1 g) ainsi que les valeurs de la concentration et du volume de la solution de nitrate de nickel.

À plus.



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