j'aurai besoin d'aide concernant le devoir 5 en chimie au cned (première S):
On réalise une pile nickel-zinc à partir des couples Ni²+/Ni et Zn²+/Zn
L'électrode de nickel constitue le pôle positif de la pile.
1 Faire un schéma annoté de la pile et indiquer la polarité. 2 Comment vérifier expérimentalement la polarité de la pile ? 3 Écrire les demi-équations redox se produisant aux électrodes lors du fonctionnement de la pile et en déduire l'équation de fonctionnement. 4 Compléter le schéma réalisé au 1 en y ajoutant une résistance R entre les deux électrodes. Indiquer à l'extérieur de la pile, le sens de passage du courant et celui des électrons.
5)Chaque électrode de la pile a une masse initiale de 20 g et la quantité de matière initiale des ions positifs présents dans chaque solution ionique est de 0,1 mol
a)Pour quelle raison, la pile va-t-elle s'arrêter de fonctionner ?
b)Que vaut l'avancement maximal de la réaction?
Masses molaires exprimées en g.mol-1 : Ni : 58,7 Zn : 65,4.
1° et 4° Le schéma complet ce trouve en annexe, ajoutes y simplement une résistance entre les deux électrodes.
2° Tu peux placer un voltmètre aux bornes de la résistance.
3° Équations Redox:
- électrode (+) Ni²⁺ + 2e⁻ = Ni - électrode (-) Zn = Zn²⁺ + 2e⁻ - équation bilan : Ni²⁺ + Zn = Ni + Zn²⁺
5° a) D'après l'équation bilan on constate que le Ni²⁺ et le Zn sont consommées par la réaction d'oxydo-réduction. Cette réaction s’arrêtera donc quand un de ces deux réactifs aura été consommé en intégralité.
b) Il apparaît grâce à l'équation que les réactifs sont de même coefficient stœchiométrique.
n(Zn) = m / M = 20 / 65.4 = 0.306 mol et n(Ni²⁺) = 0.1 mol
or n(Zn)f = n(Zn) - δ et n(Ni²⁺)f = n(Ni²⁺) - δ et le réactif limitant est Ni²⁺ car n(Ni²⁺)<n(ZN)
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1° et 4° Le schéma complet ce trouve en annexe, ajoutes y simplement une résistance entre les deux électrodes.
2° Tu peux placer un voltmètre aux bornes de la résistance.
3° Équations Redox:
- électrode (+) Ni²⁺ + 2e⁻ = Ni
- électrode (-) Zn = Zn²⁺ + 2e⁻
- équation bilan : Ni²⁺ + Zn = Ni + Zn²⁺
5° a) D'après l'équation bilan on constate que le Ni²⁺ et le Zn sont consommées par la réaction d'oxydo-réduction. Cette réaction s’arrêtera donc quand un de ces deux réactifs aura été consommé en intégralité.
b) Il apparaît grâce à l'équation que les réactifs sont de même coefficient stœchiométrique.
n(Zn) = m / M = 20 / 65.4 = 0.306 mol et n(Ni²⁺) = 0.1 mol
or n(Zn)f = n(Zn) - δ et n(Ni²⁺)f = n(Ni²⁺) - δ et le réactif limitant est Ni²⁺ car n(Ni²⁺)<n(ZN)
donc δ = 0.1 - 0 = 0.1 mol