Bonjour,

Une  pile fonctionne de la facon suivante  :


La borne (-) d'une pile correspond à l'anode où se produit la réaction d'oxydation qui va fournir les électrons. La borne (+) d'une pile correspond à la cathode où se produit la réaction de réduction qui va consommer les électrons.

On relie par un pont salin: une demi-pile constituee d'une lame de cuivre qui plonge dans 100ml d'une solution de sulfate de cuivre Cu2+ + SO42-, et une demi-pile constituee d'une lame de fer qui plonge dans 100ml d'une solution de sulfate de fer Fe2+ +S042-.

a. L'etat initial, l'une des solutions est bleue, laquelle?
sulfate de cuivre
Les sels de cuivre en solution aqueuse sont en général de clouleur bleue (couleur de l'ion complexe Cu(H2O)6^(2+))

b. Lors du fonctionnement de cette pile, on observe que cette couleur bleue s'eclaircit. Deduire que les equations des reactions se produisent a chaque electrode.
La concentration des sion Cu^(2+) diminue donc le réaction
Cu^(2+)+2*e^(-) ---> Cu(s) se produit


c. Quel est le sens conventionnel du courant a l'exterieur de la pile?
Le sens conventionel du courant à l'extérieur d'un générateur va du pôle (+) au pôle (-) (sens contraire de déplacement des électrons dans le récepteur)

d. Quel est le pole positif de cette pile?
l'électrode de cuivre

e. Quelle est l'anode? La cathode?
L'anode est par définition l'électrode à la surface de laquelle se déroule une oxydation, ici c'est l'électrode de zinc qui s'oxyde lorsque la pile fonctionne en générateur. L'électrode de cuivre est la cathode car il se déroule une réduction à sa surface.
L'électrode d'un générateur (ou d'un électrolyseur peut fonctionner en cathode ou en anode). Cela n'a rien à voir  avec le fait que l'électrode soit la positive ou la négative du générateur (ou de l'électrolyseur) anode et cathode définisent un mode de fonctionnement des électrodes, pôle + ou pôle - l'état d'un système électrochimique hors fonctionnement.

"b. Lors du fonctionnement de cette pile, on observe que cette couleur bleue s'eclaircit. Deduire que les equations des reactions se produisent a chaque electrode.
La concentration des sion Cu^(2+) diminue donc le réaction
Cu^(2+)+2*e^(-) ---> Cu(s) se produit"

Comment est ce que ca montre que les reactions se produisent a chaque electrode? Cu n'a pas de couleur?

Merci beaucoup!

cette couleur bleue s'éclaircit ==> la concentration des ions Cu^(2+) diminue donc la réaction
Cu^(2+)+2*e^(-) ---> Cu(s) se produit  à la surface de l'électrode de cuivre. Si il se produit une réduction à la surface de l'électrode de cuivre (cathode), il se  produit une oxydation à celle de zinc (anode

ok, merci. une derniere question: comment est ce qu'on sait que les reactions sont Cu2+ + 2e= Cu et Zn=Zn2+ +2e et pas le contraire; Cu =Cu2+ +e et Zn2+ +2e=Zn?

Si la réaction était Cu->Cu^(2+)+2*e^(-) la couleur bleue de la solution de cuivre ne s'éclaircirait pas, au contraire  elle s'intensifierait....

C'est pas ca que je voulais dire. On n'a pas toujours une solution coloree...

Lorsque l'on a pas de solution colorée il faut savoir :
- quelle électrode est la positive (ou la négative) du système électrochimique (pile, générateur , cellule d'électrolyse). On peut les déterminer en mesurant la fem du système électrochimique à l'aide d'un voltmètre (par définition c'est la différence de potentiel entre électrode positive et négative du système électrochimique au repos)
- comment va fonctionner le système électrochimique(en générateur ou en récepteur)

S'il fonctionne en générateur l'électrode positive fonctionne en anode et il se déroule globalement une réduction à sa surface et bien sur l'autre électrode, la négative fonctionne en anode et il se déroule globalement une oxydation à sa surface.

S'il fonctionne en récepteur l'électrode positive fonctionne en anode et il se déroule globalement une réduction à sa surface  et bien sur l'autre électrode, la négative fonctionne en cathode et il se déroule globalement une réduction à sa surface.

Dans le cas d'un système électrochimique formé de deux électrodes identiques la fem est nulle et il n'y a pas au départ d'électrode positive et négative. Ce système ne peut que fonctionner en récepteur et l'électrode qui est reliée à la borne positive du générateur qui l'alimente, fonctionnera en anode et celle reliée à la borne négative fonctionnera en cathode. C'est ce type de système, deux électrodes de cuivre plongées dans une solution de Cu^(2+), qui est notamment utilisé  pour la purification du cuivre. L'électrode de cuivre impur reliée à la borne positive du générateur qui alimente ce système fonctionnera en anode et le cuivre s'oxydera selon Cu-> Cu^(2+)+2*e^(-), à l'autre électrode les ions Cu^(2+) se réduiront selon  Cu^(2+)+2*e^(-) ->Cu ce qui permet d'éliminer les impuretés contenues dans l'anode de cuivre et de récupérer à la cathode un cuivre pur.

Merci beaucoup!