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la pile daniell

Posté par
moimoi1
17-06-17 à 18:50

Bonjour
je ne comprend quand on demande la question quel est le nombre de mol d électrons échangés
a partir de cet equation=
FE^{2+}+2e^{-}\Leftrightarrow FE
AL3^{+}+3e^{-}\Leftrightarrow AL

Posté par
moimoi1
re : la pile daniell 17-06-17 à 18:53

c est pour la pile Daniell et la question a la quel je dois répondre est combien de temps la pile peut elle débiter a une intensité de 60mA?

Posté par
odbugt1
re : la pile daniell 17-06-17 à 23:08

moimoi1 @ 17-06-2017 à 18:53

c est pour la pile Daniell et la question a la quel je dois répondre est combien de temps la pile peut elle débiter a une intensité de 60mA?


Tu réponds qu'avec cet énoncé incomplet il ne t'est pas possible de trouver la durée de fonctionnement de cette pile Daniell !

Posté par
moimoi1
re : la pile daniell 18-06-17 à 00:33

oui j ai oublié des informations
on réalise une pile qui met en œuvre les couples AL3^{+}/AL
et FE2^{+}/F les électrodes sont placés dans des solutions de volume 60 mL et ou les concentrations des ions valent toutes les deux 0.5 mol.L^{-1}

question= pendant combien de temps la pile peut elle débiter une intensité de 60mA
                         quel est le nombre de mol d électrons échangés

Posté par
odbugt1
re : la pile daniell 18-06-17 à 22:31

Bonsoir,

a) A partir des concentrations et des volumes des solutions tu calcules les quantités de matières présentes en ions métalliques dans chacune d'entre elles.
b) Les couples redox te permettent d'écrire les ½ équations puis l'équation de la réaction qui a lieu lorsque la pile fonctionne.
c) Avec les résultats de a) et b) tu établis un tableau d'avancement et tu en déduis le réactif limitant, l'avancement maximal de la réaction et le nombre n de moles d'électrons échangés lorsque la pile cesse de fonctionner.
d) Chaque mole d'électron échangée correspond à une charge électrique transportée
q = 6,02.1023 * 1,6.10-19 = 96320C. Tu peux donc calculer la charge électrique Q transportée pendant le fonctionnement de la pile.
e) Cette charge Q est aussi égale au produit de l'intensité I du courant par la durée t de fonctionnement de la pile. Q = It donc t = Q/I

Posté par
vanoise
re : la pile daniell 18-06-17 à 23:38

Bonsoir moimoi1, bonsoir odbugt1

Citation :
Chaque mole d'électron échangée correspond à une charge électrique transportée
q = 6,02.1023 * 1,6.10-19 = 96320C

Arrondir à 2 chiffres significatifs la charge élémentaire ne permet pas de fournir 5 chiffres corrects sur la charge molaire. Selon les tables thermodynamiques actuellement admises, le produit de la constante d'Avogadro (mesurée en mol-1) par la charge élémentaire (mesurée en coulomb) conduit à la constante de Faraday :
F= 96485C/mol
ce qui usuellement s'arrondit à
F=96,5.103C/mol (coulombs par mole)
Les programmes actuels ont récemment connus de nombreux allègements mais il y a un domaine où les examinateurs au baccalauréat se montrent encore exigeants : celui de la précision des résultats et du nombre de chiffres significatifs fournis.

Posté par
odbugt1
re : la pile daniell 19-06-17 à 00:02

Effectivement, il faut être rigoureux sur la précision des résultats.
Je m'excuse pour mon étourderie coupable.
Il fallait donc lire dans mon explication :

d) Chaque mole d'électron échangée correspond à une charge électrique transportée
qui est le produit F (constante de Faraday) de la constante d'Avogadro par la charge électrique élémentaire soit
F=9,6485.104 C

Posté par
moimoi1
re : la pile daniell 19-06-17 à 00:11

bonsoir odbugt1 et bonsoir Vanoise
merci pour les explications mais j ai une autre question
j ai du mal a comprendre comment déduire le nombre de mol d électron échangé a partir des demi équation
merci

FE^{2+}+2e^{-}\Leftrightarrow FE  *3
AL^{3+}+3e^{-}\Leftrightarrow AL  *2
ce qui donne
3FE^{2+}+6e^{-}\Leftrightarrow 3FE
2AL^{3+}+6e^{-}\Leftrightarrow 3AL

Posté par
odbugt1
re : la pile daniell 19-06-17 à 00:39

Les 1/2 équations correctes sont :
2 Al = 2 Al3+ + 6e- ( Oxydation )
3 Fe2+ + 6e- = 3 Fe ( Réduction)
Le bilan global est donc 2 Al + 3 Fe2+ = 2 Al3+ + 3 Fe avec échange de 6 électrons

Ce qui revient à dire qu'au cours d'un processus élémentaire 3 ions Fe2+ prennent 6 électrons à 2 atomes d'Aluminium.
Les 3 ions Fe2+ deviennent 3 atomes de Fer, les deux atomes d'Aluminium deviennent deux ions Aluminium.

Posté par
vanoise
re : la pile daniell 19-06-17 à 12:47

Bonjour
J'aurais dû commencé mon message précédent par cela : bienvenu à odbugt1 sur ce forum ! Sinon : une évidence qui mérite tout de même d'être répétée de temps en temps : personne sur ce forum n'est à l'abris d'une erreur ou d'une étourderie !
Sur le fond : la valeur de F doit effectivement être arrondie en fonction de la précision attendue par l'énoncé. Le plus souvent, il faut arrondir à trois chiffres significatifs, ce qui donne : F=9,65.104C/mol.
Je me permets d'insister sur l'unité : F est une charge molaire qui se mesure en coulombs par mole. Exprimer F en coulombs, c'est un peu comme si on exprimait une masse molaire en grammes plutôt qu'en grammes par mole.

Posté par
odbugt1
re : la pile daniell 19-06-17 à 14:41

vanoise @ 19-06-2017 à 12:47


Je me permets d'insister sur l'unité : F est une charge molaire qui se mesure en coulombs par mole. Exprimer F en coulombs, c'est un peu comme si on exprimait une masse molaire en grammes plutôt qu'en grammes par mole.


Je partage, évidemment, ce point de vue qui, je pense est en accord avec ce que j'ai écrit :

Chaque mole d'électron échangée correspond à une charge électrique transportée qui est le produit F (constante de Faraday) de la constante d'Avogadro par la charge électrique élémentaire soit
F=9,6485.104 C


ce qui équivaut, me semble t'il, à dire que F s'exprime en coulomb par mole.

Posté par
moimoi1
re : la pile daniell 20-06-17 à 14:44

merci a vous deux

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