Bonjour,
Sujet : une batterie lithium-air
Je ne comprends pas comment on trouve le nombre d'électrons échangés a partir d'une demi équation électronique .
La questions de mon livre c'est calculé n(e-) d'électrons délivrés si tout le lithium réagit mais je problème c'est que j'ai jamais appris comment faire j'ai cherché sur le net et je ne comprends toujours pas si quelqu'un veux bien m'aider s'il vous plait ?!
Mon équation : Li = Li+ + e-
Merci d'avance !
Bonjour,
Pour être aidé, je te conseille de poster la totalité de ton énoncé en indiquant ce que tu as déjà fait.
Bonjour merci mais je cherche juste à savoir qu'est ce que c'est que calculé n(e-) d'électrons délivrés avec un exemple pour pouvoir comprendre
Il existe bien des manières de calculer le nombre d'électrons échangés au cours d'une transformation chimique.
Tout dépend du contexte.
N'ayant pas ce contexte, je ne peux pas t'aider.
Contexte :
• Les batteries sont un enjeu majeur pour l'industrie automobile. L'avenir même
des voitures électriques en dépend. Seulement, les problématiques d'autonomie auxquelles
elles sont confrontées ne semblent pas se résoudre rapidement. Si de nombreux projets
novateurs sont évoqués, les voitures électriques peinent encore à dépasser les 150 km
d'autonomie loin d'une prise électrique, à quelques exceptions près (Tesla Model S ou X).
Des chercheurs de l'université de Cambridge, en Angleterre, travaillent en effet sur des batteries
appelées lithium-oxygène (ou lithium-air), dont la capacité énergétique serait jusqu'à dix fois
supérieure à ce que propose la technologie la plus répandue actuellement, le lithium-ion.
Documents joins
Données :
— couple d'oxydoréduction : Li+(e/Lio ;
— constante de Faraday : F= 9,65 x 104 C.mol1-1 ;
— masse molaire du lithium : M= 3,00 g.mol-1.
Questions :
La batterie lithium-air
1. S'APPROPRIER Quel type de réaction a lieu à l'anode ?
2. RESTITUER Le réducteur est le lithium Li. Écrire la demi-équation ayant lieu à cette électrode.
3. Pour simplifier, on considère une batterie comportant m= 1,00 kg de métal lithium. Quelle est la quantité de
lithium n contenue dans cette batterie ?
4. D'après la demi-équation électronique, calculer la
quantité n(e-) d'électrons délivrée si tout le lithium réagit.
5. RÉALISER En déduire la quantité d'électricité G' fournie.
Mes réponses :
1 : A l'anode donne lieu à une émission d'électrons (oxydation) c'est la borne - de la batterie.
2 : demi-équation : Li ⇒ Li++ e-
3 : Quantité de lithium n contenue dans la batterie :
n = m/M
m = 1.00 kg ⇒ 1000 g
M = 3.00 g/mol
n = 1000 / 3.00 = 3.3 x 10^2 mol
La question 4 je ne comprends pas
Question 5 application de la formule
Q= n(e-) * F
( mais j'ai pas n(e-))
Questions 1 et 2 :
OK
Question 3 :
Attention, la masse molaire du Lithium n'est pas 3g/mol
Question 4 :
La 1/2 équation concernant le Lithium montre que chaque atome de Lithium libère un électron.
Il en résulte que la quantité d'électrons délivrée est la même que celle du Lithium utilisé.
Question 3 : C'est bien écrit dans l'énoncé M = 3.00g/mol.
Question 4 :
Donc c'est (1e-) comment rédigé la question 4 ?
Question 3 :
Oui, j'ai bien vu que ton énoncé donne 3g/mol pour la masse molaire du Lithium.
Je persiste à dire que cette valeur est fausse.
Tu n'auras aucun mal à te procurer la valeur correcte.
Question 4 :
Non
Crois tu vraiment que si tout le Lithium réagit il ne circule qu'un seul électron ?
Remarque : Qu'est ce que tu as écrit dans les données de l'énoncé en ce qui concerne le couple d'oxydo-rduction ? Je n'ai pas compris ton " Li+(e/Lio "
Question 3 :
D'accord
Question 4: nan il resterait aucun
Demi équation du lithium : Li → Li (+) +e-.
Le + de Li et en exposant !
OK
Question 4 :
Le résultat de la question 3 te donne (en mol) la quantité n(Li) de Lithium utilisée.
La 1/2 équation du Lithium indique qu'il circule autant d'électrons que de Lithium utilisé.
Conclusion : n(e-) = n(Li)
4)
Il faut que je remplace c'est ça ?
n(0e-) = n(3.00x10^2)
Je suis pas forte en physique-chimie c'est pitoyable
n(Li)= 333.33 mol ?
Je vois pas pourquoi ma masse molaire n'est pas correctement , je ne vois pas mon erreur je la doit la mettre peut-être en écrire scientifique ?
Non
Tu n'as pas tenu compte de mon post du 10-04-20 à 18:39 concernant la masse molaire du Lithium.
Il en résulte un résultat faux pour n(Li)
oui , je ne vois pas l'erreur l'unité est juste , ou peut-être que la valeur serait plutôt 0.03 je veux bien essayé de trouvé mais je vois vraiment pas
Il ne te vient pas à l'idée de rechercher sur n'importe quelle table périodique d'éléments ou sur internet la valeur correcte de la masse molaire du Lithium ?
Si j'ai pensé à cela mais je savais si j'avais le droit de changé l'annoncé, vous croyez que je dois la changé ?
C'est 6,941= 6.9 sa masse molaire.
Question 3 :
Quantité de lithium n contenue dans la batterie :
n = m/M
m = 1.00 kg ⇒ 1000 g
M = 6.9 g/mol
n = 1000 / 6.9 = 1.4 x 10^2 mol
Ah d'accord merci beaucoup , je comprend s mieux merci de votre aide !
Serait-il possible que vois m'aidez sur une seconde question s'il vous plait ?
Je suppose que la question 5 de cet exercice ne t'a pas posé de problèmes.
Tant mieux !
Si tu as un autre exercice à proposer, il te faut créer un nouveau topic.
Se n'est pas un autre exercice mais d'autres questions de cette exercice que nous avions traité ensemble.
6. Calculer la densité énergétique de la batterie de la
voiture Zoé.
7. RÉALISER Quelle est la capacité de cette batterie exprimée
en Ah?
8. RÉALISER Quelle serait la masse d'une batterie lithium-air
pour la même quantité d'énergie embarquée que la batterie
de la voiture Zoé, en considérant la densité énergétique la
plus faible ?
Question 6 :
Densité énergétique de la batterie de la voiture Zoé :
Densité énergétique : E/m
A.N : E = 22 Kwh
m = 290 kg
Densité énergétique : 22 / 290 = 7.5 x 10 ^-2 Kwh/kg
Question 7 et 8 j'ai pas de formule ..
Question 6 :
OK
22/290 = 7,6.10-2 kWh /kg
On utilise souvent le Wh par kg donc 76 Wh / kg
Question 7 : Il suffit de convertir le résultat de la question 5 en Ah
Question 8 : Pas de "formule" plus ou moins magique à utiliser. Un simple produit en croix suffit.
Question 5)
La quantité d'électricité Q fournie.
Q= n(e-) * F
A.N : n(e-) = 144 mol
F =9,65 x 104 C/mol
Q= n(144) * 9.65 x 104 = 1.38 x 10 ^7 w
Question 6 ) Ok je modifie merci
Question 7) D'accord, logiquement, en divisant la quantité d'électricité par une tension, on obtient une intensité. La formule est I = P/U (en unités, cela donne : ampères = watts/volts) Donc 1.38 x 10 ^7 / 400 = 34500 Ah pas sur que sa soit bon vue qu'on veux en ampère-heure
Question 8 )
1.38 x 10 ^ 7 * 30 (je la divise par combien ? )
Capacité de cette batterie exprimée en Ah :
Q(Ah) = Q(C) /3600
= 13900000 / 3600
= 3.8 x 10 ^3 Ah.
C'est toujours une salade ?
Enfin, merci pour la question 8 :
Masse d'une batterie lithium-air :
quantité d'énergie embarquée : 1.39 x 10^7 C
La densité énergétique la plus faible d'après le document c'est 30 Wh/kg
Il me manque une valeur pour faire le produit en croix
Retour de la salade ....
Tu confonds la capacité de la batterie (voir question 7) qui s'exprime en Coulomb (ou en Ah) avec l'énergie embarquée par cette batterie qui s'exprime en Joules (ou en Wh ou en kWh)
Tri de la salade ....
Tu trouveras l'énergie embarquée de la voiture Zoé dans le document 2 de ton énoncé et la densité énergétique de l'accumulateur Li-air dans le document 3
Tu as ainsi toutes les données voulues pour répondre à la question 8
Conseil : Relis attentivement cette question avant de ... t'embarquer dans ton produit en croix.
D'accord merci
Au fait quel serait l'intérêt concrètement de développer la technologie des batteries lithium-aire ?
Je te laisse faire par toi même les recherches adéquates.
Elles seront plus faciles (Google / Wikipédia / .....) en écrivant "batteries Lithium-air" plutôt que "batteries Lithium-aire"
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