Piles d'oxydoréduction




Dans les exercices suivants, on utilisera si besoin l'extrait de classification électrochimique ci-dessous:

 

Pile nickel argent: 

On réalise une pile standard mettant en jeu les couples Ag+/Ag et Ni2+/Ni.

  1. Décrire en s'aidant d'un schéma annoté la réalisation d'une telle pile.
  2. Déterminer la polarité de la pile et sa f.e.m. Écrire les équations des réactions se produisant à chaque électrode ainsi que la réaction bilan du fonctionnement de la pile.
  3. Quelle est la variation de masse de l'électrode constituant le pôle négatif de la pile lorsque celle-ci débite un courant d'intensité constante I=10mA pendant 3 heures.

Potentiels standard:

Eo(Ag+/Ag) = 0,80V;Eo(Ni2+/Ni) = -0,23V.

Masses molaires atomiques:

M(Ag) = 107,9g.mol-1;M(Ni) = 58,7g.mol-1;

  Correction
 

Pile magnésium cuivre: 

Soit la pile Mg2+ I Mg ¦¦ Cu2+ I Cu où l'électrode de cuivre constitue le pôle positif.
Le f.e.m. de cette pile, dans les conditions standard, est e=2,71V.

  1. Quel est le potentiel standard du couple Mg2+/Mg si celui du couple Cu2+/Cu vaut E°(Cu2+/Cu) = 0,34V?
  2. Calculer la f.e.m. de la pile construite à partir des couples Mg2+/Mg et Fe2+/Fe, connaissant le potentiel standard E°(Fe2+/Fe) = -0,44V.
    Écrire l'équation bilan de la réaction qui se produit lorsque la pile débite.

  Correction
 

Pile cuivre argent: 

On associe la demi pile standard Cu2+/Cu à la demi pile standard Ag+/Ag.

  1. Quelle est la polarité de la pile?
    Écrire l'équation bilan de la réaction qui se produit lorsque la pile débite.
  2. Quelle est la f.e.m. de cette pile?
  3. Quelle relation existe t'il entre la variation de masse de l'électrode d'argent Dm(Ag) et celle de l'électrode de cuivre Dm(Cu)?
  4. Que se passe t'il si on ajoute goutte à goutte une solution de chlorure de sodium dans la demi pile à l'argent?

Potentiels standard:

Eo(Ag+/Ag) = 0,80V;Eo(Cu2+/Cu) = 0,34V.

Masses molaires atomiques:

M(Ag) = 107,9g.mol-1;M(Cu) = 63,5g.mol-1;

  Correction

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