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Niveau maths sup
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pile électrochimique

Posté par
alouette13
20-01-18 à 12:11

Bonjour,
J'ai une question concernant les piles : comment faire pour calculer la quantité d'électricité débitée par la pile entre l'état final et l'état initial ?

J'ai cherché donc j'ai trouvé quelques éléments de réponse mais je ne suis pas sûre :
Q=n*F
J'ai une pile avec le même volume dans chaque demi pile mais avec des concentrations différentes, donc là où j'aimerai précision:

Pour calculer n : dois-je utiliser la concentration que j'ai trouvé à l'équilibre pour l'état final ou doit je utiliser le x avec les conditions initiales ?
Merci

Posté par
vanoise
re : pile électrochimique 20-01-18 à 12:54

Bonjour
Si tu notes n le nombre d'électrons échangés apparaissant dans les deux demies réactions conduisant à l'équation bilan, pour un avancement x (en mole) la quantité d'électrons traversant le circuit est n.x (en moles). La quantité d'électricités traversant le circuit est ainsi :
Q=n.x.F
Si cela ne te paraît pas clair : propose un exemple...

Posté par
alouette13
re : pile électrochimique 20-01-18 à 15:42

Bonjour, déjà merci pour votre réponse !

J'ai deux demi piles d'un volume de 10 mL
Les deux électrodes sont des plaques de fer
Dans une demi pile on a [Fe2+]=0.01mol/L
dans l'autre [Fe2+]=0.1 mol/L

J'ai calculé la concentration à l'état final, on trouve :
[Fe2+]1,eq=[Fe2+]2,eq=5.5*10^-2 mol/L

Et je dois calculer la quantité d'élec débitée par la pile entre l'état initial et final

Donc je me demandais si ça suffisait d'utiliser la concentration 5.5*10-2 mol/L

Posté par
vanoise
re : pile électrochimique 20-01-18 à 16:12

Comme dit précédemment, il faut raisonner sur les quantités mais ce que tu as fait est correct. La concentration dans le bécher contenant la solution initialement la moins concentrée passe de 10-2mol/L à 5,5.10-2mol/L. Cette concentration a donc augmenté de 4,5.10-2mol/L. La quantité d'ions fer(II) a donc augmenté de
4,5.10-4mol. L'apparition d'ion ion nécessitant le transfert de 2 électrons, la quantité d'électrons ayant traversé le circuit est :
9.10-4mol.
D'où la charge électrique :
Q=9.10-4.9650086,8C
Tu peux évidemment raisonner aussi sur la disparition d'ions fer(II) dans l'autre bécher...

Posté par
alouette13
re : pile électrochimique 20-01-18 à 17:07

super j'ai compris merci beaucoup pour votre aide !



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