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pas compris la pile daniell

Posté par
moimoi1
11-04-17 à 19:56


je ne comprend pas comment répondre a la question =
     calculer la quantité maximale d électricité que peut débiter cette pile et déduire du tableau la valeur de l avancement maximal.
équation de réaction=
3CU2++2AL=3CU+2AL3+

ce qui nous donne : état  initial pour 3CU2+=2.5*10-2 mol
pour 2AL= 3.7*10-2mol
pour 3CU=14*10-2 mol
pour 2AL3+.5*10-2 mol

etat en cours:3CU2+ =2.5*10-2-3x
                               2AL=3.7*10-2-2x
                               3CU=14*10-2+3x
                                2AL=2.5*10-2+2x

et je ne comprend pas comment en déduire le nombre d électron qui a circuler circulé .
merci

  

    

Posté par
moimoi1
re : pas compris la pile daniell 12-04-17 à 11:36

comment contacter un modérateur

Posté par
vanoise
re : pas compris la pile daniell 12-04-17 à 12:07

Bonjour
Si tu écris les demies réactions d'échanges électroniques, tu vas constater que la formation d'une mole de cuivre nécessite le passage de 2 moles d'électrons, ce qui correspond à une charge traversant le circuit ayant une valeur absolue de 2F où F est la valeur absolue de la charge d'une mole d'électrons : F96500C/mol
Avec cela, tu devrais t'en sortir seul connaissant la quantité de cuivre formé.

Posté par
moimoi1
re : pas compris la pile daniell 12-04-17 à 12:25

bonjour

3CU2++6e+2AL=3CU+2AL3+6e=

il a circuler 6 électrons pou2 mole de AL consommé

Posté par
vanoise
re : pas compris la pile daniell 12-04-17 à 13:45

Comte tenu de l'équation de la réaction, on peut dire au choix :
1° : la formation d'une mole de cuivre nécessite le passage de 2 moles d'électrons ;
2° : la disparition d'une mole d'aluminium nécessite le passage de 3 moles d'électrons.
Attention à ne pas confondre électrons et moles d'électrons...

Posté par
moimoi1
re : pas compris la pile daniell 12-04-17 à 14:02

quel est la différence entre électrons et moles d'électrons ?

Posté par
moimoi1
re : pas compris la pile daniell 12-04-17 à 14:24

Posté par
vanoise
re : pas compris la pile daniell 12-04-17 à 14:48

Citation :
quel est la différence entre électrons et moles d'électrons ?

Aïe ! La mole en chimie est vraiment quelque chose de fondamental ! Les particules en chimies : électrons, atomes, ions, molécules sont tellement petites à l'échelle humaine qu'il n'est pas simple de raisonner sur leurs nombres.
C'est un peu (comparaison grossière j'en conviens) comme si les agriculteurs quantifiaient leur récolte de blé en comptant les grains ! Ils comptent les sacs de blés obtenus après s'être entendus sur la contenance de chaque sac.
La mole est un peu l'analogue du sac : de façon générale, une mole de particules désigne un ensemble de 6,02.1023 particules...
Plus de renseignements ici :

Posté par
moimoi1
re : pas compris la pile daniell 12-04-17 à 15:01

je complet  mieux ma question pour être plus claire =

                3CU2+ + 6 e     +     2AL                      3CU            +                           2AL3+ + 6e
EI         2.5*10-3         3.7*10-1                     1.4*10-1            2.5*10-2
EF        2.5*10-3-3xf         3.7*10-3-2xf       1.4*10-1 +3xf        2.5*10-2 +2xf
EM    2.5*10-3 -3xmax       3.7*10-3 -2xmax      1.4*10-1 + 3xmax      2.5*10-2  +  2xmax



question 1 =  déduire du tableau la  valeur de l avancement maximal
question 2 = calculer la quantité maximale d électricité que peut débiter cette pile


pour la question 1 =   xmax : \frac{2.5*10^{-3}}{3}= 8.33*10-4mol
                                                                et \frac{3.7*10^{-3}}{2}=1.85*10-3mol
                                                                    d'où  xmax est égal a  8.33*10-4mol



pour la question 2 =  les demis équation nous donne  

2AL2AL3+ + 6e
3CU2++6e3CU
donc pour 2 mol de AL consommé on produit 6 mol d électrons
Q = n * F 6 * 96500 = 579 000 C
esse la bonne démarche

Posté par
moimoi1
re : pas compris la pile daniell 12-04-17 à 15:03

oui merci c est bon pour ça me reviens une mole c est le nombre d Avogadro merci

Posté par
vanoise
re : pas compris la pile daniell 12-04-17 à 15:28

Je crois que tu mélanges un peu les puissances de 10 ! En faisant confiance aux quantités initiales que tu indiques dans ton premier message, on obtient :

espèces chimiquesCu2+AlCuAl3+
quantités introduites (moles)2,5.10-23,7.10-200
quantités en cours de réaction (mole)2,5.10-2-3x3,7.10-2-2x3x2x
Quantités finales (mole)2,5.10-2-3xf3,7.10-2-2xf3xf2xf

La disparition des ions cuivre(II) correspond à : xmax=8,3.10-3mol ;
La disparition totale de l'aluminium correspond à : xmax=18,5.10-3mol ; Le réactif limitant est donc constitué des ions cuivre(II). On peut donc poser :
xf=8,3.10-3mol
Je te laisse, si cela est demandé, compléter la dernière ligne du tableau sur les quantités finales.
Tout les ions cuivre(II) ont disparu soit une quantité égale à 2,5.10-2mol. Comme déjà expliqué, la quantité en mole d'électrons est double. La charge ayant traversé le circuit a pour valeur absolue :
Q=2*2,5.10-2*965004,8.103C
Bien sûr : tout cela sous réserve que les quantités initiales que tu as indiquées dans ton premier message sont correctes...

Posté par
moimoi1
re : pas compris la pile daniell 12-04-17 à 16:08

désolé je ne comprend toujours pas comment tu trouve le Q=2*2,5.10-2  et surtout le 2 fois c est le nombre d électron échangés?
moi je pensais que l on devait utiliser les 6 électrons
merci pour ta patience

Posté par
vanoise
re : pas compris la pile daniell 12-04-17 à 17:40

Citation :
moi je pensais que l on devait utiliser les 6 électrons

Si tu veux ! Tu peux écrire que la quantité d'électrons traversant le circuit est :
n=6*xf.
Cela donne :

n=6\cdot\frac{2,5.10^{-2}}{3}=5.10^{-2}mol
On obtient le même résultat. Tu ne sembles pas avoir compris la signification des demies réactions d'échange électronique. Ici, le bilan correspond à :

\begin{cases}
 \\ Cu^{2+}+2e^{-}\rightarrow Cu\\
 \\ Al\rightarrow Al^{3+}+3e^{-}
 \\ \end{cases}
Ce qui m'avait conduit à écrire dans mon message du   12-04-17 à 13:45 :
on peut dire au choix :
1° : la formation d'une mole de cuivre nécessite le passage de 2 moles d'électrons ;
2° : la disparition d'une mole d'aluminium nécessite le passage de 3 moles d'électrons.

Posté par
moimoi1
re : pas compris la pile daniell 12-04-17 à 18:26


excuse moi mais j ai du mal a me représenté cs changement d électron.
donc si j ai bien compris on utilise les deux demis équations avant d équilibrer les électrons.   je met les deux exemple =
  
donc pour ces deux demi équation =               2AL2AL3+
                                                                                                     3CU2+3CU
                                                                                                       la formation d'une mole de cuivre                nécessite le passage de 2 moles d'électrons  


et pour  =     2AL2AL3+ + 6e
3CU2++6e3CU
pour 2 Al  cosommé 6 mole on circule

excuse moi mais j ai du mal a me représenté cs changement d électron

Posté par
vanoise
re : pas compris la pile daniell 12-04-17 à 22:53

C'est exactement cela ! Il faut absolument que tous les électrons libérés par l'oxydation de l'aluminium soient captés par les ions cuivre qui réagissent.

Posté par
moimoi1
re : pas compris la pile daniell 12-04-17 à 23:42

après pour le calcule de la quantité d électricité que peut débiter la pile

je ne comprend pas ton calcul pourquoi on divise par trois et multiplie par 6
n=6*\frac{2.5*10^{-2}}{3} = 5*10^{-2} mol
peut tu m expliquer pour les deux  que j ai mis 18h26 et encore merci

Posté par
moimoi1
re : pas compris la pile daniell 13-04-17 à 00:18

je veux dire les deux demis équations
si tu pouvais m expliqué le calcul a faire pas a pas pour les deux équations que je comprenne bien
si c est as trop demandé merci.

2AL2AL3+ + 6e
3CU2++6e3CU




2AL2AL3+
3CU2+3CU

Posté par
vanoise
re : pas compris la pile daniell 13-04-17 à 10:41

Citation :
si tu pouvais m expliqué le calcul a faire pas a pas pour les deux équations que je comprenne bien .si c est as trop demandé merci.

Tu pars des deux demies réactions d'échanges électroniques que j'ai déjà écrites :
\begin{cases}
 \\  \\ Cu^{2+}+2e^{-}\rightarrow Cu\\
 \\  \\ Al\rightarrow Al^{3+}+3e^{-}
 \\  \\ \end{cases}
Si les deux demies équations faisaient intervenir le même nombre d'électrons, les choses seraient simples : il suffirait d'écrire le bilan sans modifier les coefficients. Ici, il faut modifier les coefficients de façon que les ions cuivre captent autant d'électrons que n'en fournissent les atomes d'aluminium. Cela revient à multiplier par 3 les coefficients de la première demie réaction et par 2 les coefficients de la seconde, ce qui correspond à un échange de 6 électrons.

\begin{cases}
 \\  \\ 3Cu^{2+}+6e^{-}\rightarrow 3Cu\\
 \\  \\ 2Al\rightarrow 2Al^{3+}+6e^{-}
 \\  \\ \end{cases}
D'où l'équation bilan :
3Cu2+ + 2Al 3Cu + 2Al3+
Citation :
je ne comprend pas ton calcul pourquoi on divise par trois et multiplie par 6

Regarde bien la dernière ligne du tableau d'avancement. Puisque les ions cuivre constituent le réactif limitant, il n'en reste plus à l'état final, ce qui conduit à : x_{f}=\frac{2,5.10^{-3}}{3}mol ; donc 6xf =...

Posté par
moimoi1
re : pas compris la pile daniell 13-04-17 à 11:28

6xf=\frac{2.5*10^{-3}}{6}

Posté par
vanoise
re : pas compris la pile daniell 13-04-17 à 12:30

J'espère que ton dernier message n'est qu'une étourderie ou une faute de frappe, sinon...
6\cdot x_f=6\cdot\frac{2,5.10^{-2}}{3}=5.10^{-2}mol
On obtient la valeur fournie précédemment.
En revanche mon message précédent contient une étourderie : la puissance de dix est (-2) comme écrit dans ce message  et non (-3) comme écrit à 10h41... Désolé !

Posté par
moimoi1
re : pas compris la pile daniell 13-04-17 à 14:02

oui c est une étourderie.
je crois que je commence a comprendre le principe  de l 'exercice, sais tu ou je pourrais trouver des exercices d applications et merci de m avoir aidé .

Posté par
vanoise
re : pas compris la pile daniell 13-04-17 à 14:44

Les livres de chimie destinés aux élèves français de première S et terminale S devraient t'aider. Ils contiennent de nombreux exercices et certains sont corrigés de façon détaillée.

Posté par
moimoi1
re : pas compris la pile daniell 13-04-17 à 15:20


merci



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