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Énergie produite par une pile
Bonjour
S'il vous plait quelle est la différence entre la charge débitée et l'énergie produite par une pile?
Voilà l'exo qui me pose le problème:
On considère une pile constituée de deux solution A et B:
-solution A: contient des ions Fe3+ et Fe2+ de concentrations égales et qui ont pour valeur 10^-2 mol/L
-solution C: acidifié contenant des ions et Cr3+ de concentrations égales chacune à 10^-2 mol/L, le pH de cette solution étant égal à zéro.
On prendra (F étant le faraday.)
R=8,314 J/mol.K
Les potentiels standards à pH=0 et T=298 K sont:
Fe3+/Fe2+ : E = 0.77 V
/ Cr3+ : 1,33V
1) calculer le potentiel de chaque éléctrode lorsque l'interrupteur K est ouvert.
2)En déduire la force élecromotrice initiale de la pile.
3)On ferme l'interrupteur K. Écrire les demis équations rédox qui se passent au niveau de chaque électrode. Donner alors l'équation-bilan d'oxydoréduction.
4) Calculer la canstante Kt de cette réaction redox.
5) Lorsque la force élecromotrice de la pile s'annule:
a) quelle est la charge q débité depuis l'instant initial?
b) quel est l'ordre de grandeur de l'énergie produite par la pile? A quoi a-t-elle servi?
Bonjour
Pour obtenir la charge totale Q ayant traversée la pile, tu pars de l'équation bilan et calcule son avancement ξe entre l'état initial et l'état d'équilibre. Des demies équations, tu déduis le nombre n d'électrons traversant la pile pour un avancement d'une mole. Le nombre de mole d'électrons ayant traversée la pile est alors :
n.ξe.
Tu sait que la valeur absolue de la charge molaire de l'électron est F : constante de Faraday. Conclusion :
Q=n.F.ξe
La f.é.m. de la pile est la différence des potentiels de Nersnt. Le terme variable au cours de la réaction dans cette expression est un logarithme décimal multiplié par un nombre petit devant 1 : 0,06. Tu peux donc, en grossière approximation, considérer que la f.é.m. de la pile varie peu au cours du temps sauf lorsque l'état de la pile est très proche de l'état d'équilibre. En considérant que cette f.é.m. reste proche de la valeur initiale eo, tu peux obtenir un ordre de grandeur de l'énergie fournie par la pile par la relation : E=Q.eo.
Merci pour votre réponse Vanoise 
Je pense avoir compris: L'énergie produite est la charge débitée par la pile fois sa f.e.m lors du fonctionnement, c'est ça?
OUI ! Mais attention : il s'agit d'une approximation qui suppose que la f.é.m. reste fixe au cours du fonctionnement, ce qui est faux puisque la f.é.m. tend vers zéro (situation d'équilibre chimique).
merci encore une fois
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