Bonjour,

Voici un exercice que je dois faire mais je bloque à la deuxième partie, quelqu'un pourrais t-il me venir en aide?

On réalise une pile constituée des éléments suivants :
*plaque d'argent pur trempant dans 100mL d'une solution aqueuse de concentration initiale en ions Ag+ [Ag+](i) = 0 ,20mol.L-1
* plaque de zinc pur trempant dans 100mL d'une solution aqueuse de concentration initiale en ions Zn2+[Zn2+](i) = 0 ,10mol.L-1.
* pont salin au nitrate de potassium
Le volume des plaques métalliques est V = 10 cm3. La fém de la pile vaut 1,50V. Elle reste constante au cours des expériences.
La chaîne électrochimique de la pile s'écrit :
Zn /Zn2+ /Ag+/Ag

I] Sens d'évolution spontanée du système :

1)Equation de la réaction de la pile avec un sens arbitrairement choisi:
Zn+(2Ag+) = (Zn2+) + 2Ag
2)a)Qr,i = 2,5
b) K = 1.10^52 ; En déduire le sens d'évolution spontanée du système chimique.
Qr,i<K , la réaction évolue dans le sens direct.
c) Quelle autre conclusion peut-on tirer de la valeur de K ?
Que la réaction est limitée
d) Réécrire l'équation de la réaction effective de la pile.
Zn+(2Ag+) = (Zn2+) + 2Ag

3) a) En déduire les réactions d'électrodes
Zn= (Zn2+) + 2e et (Ag+) + e = Ag
b) Nature de la cathode et de l'anode
Cathode est le zinc
Anode est l'argent
II] Pile en fonctionnement :

1) a) Indiquer la polarité de chaque électrode.
La cathode est la borne + , l'anode la borne -

b) Un ampèremètre est inséré dans le circuit extérieur. Sa borne A est reliée à l'argent et sa borne COM au zinc. Quel est le signe de la valeur de l'intensité affichée du courant.
La flèche d'intensité montre que le courant rentre par la borne A et ressort par la borne COM. On lira alors une intensité positive.

A partir d'ici je bloque

2) a) Rappeler la relation exprimant la différence de potentiel U aux bornes de la pile en fonction de sa fém E, de sa résistance interne r et de I :


b) Lorsque l'on court-circuite les 2 électrodes, on mesure I = 15Ma. En déduire la valeur de la résistance interne r de cette pile.

3) La pile sert maintenant à alimenter un dispositif uniquement résistif avec pour résistance interne R = 150 ohm.
a)Exprimer U de 2 manières et en déduire la valeur de I.
b)Calculer U aux bornes de la pile quand elle débite dans ce dispositif. Comparer U et fém. Ce cas est-il général ?

III] Quantité d'électricité :

1) a) Dresser un tableau descriptif de l'évolution du système chimique de la pile.

b) Déterminer le réactif limitant.


2) Calculer la quantité d'électricité Q ayant traversé le circuit au bout de 5,0h de fonctionnement :


3) Déterminer alors les concentrations des espèces en solution dans chaque compartiment au bout de 5heures

4) Combien de temps la pile pourra-t-elle alimenter le dispositif, si l'on compte une déperdition de 5% de la quantité d'électricité ?


5) Déterminer les concentrations molaire des ions en solution quand la pile est usée.



Données :
*Masses molaires : M(Zn) = 65,4 g.mol-1
M(Ag) = 107,9 g.mol-1

* Densités : d(Zn) = 7,11
d(Ag) = 10,5
masse volumique de l'eau : p(H2O) = 1,0 g.cm-3.

Valeur absolue de la charge d'une mole d'électrons : F = 96500C.mol-1.