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CC
4M-S
LES PILES
ELECTROCHIMIQUES
Exercice 1 :
On considère la pile de symbole :
|
(
)
(
)
1a- Faire le schéma de la pile.
b- Ecrire l'équation de la réaction associée.
c- Exprimer la f.é.m. initiale en fonction de la f.é.m. normale
et du rapport
2- On laisse la pile débiter du courant dans le circuit extérieur. La courbe ci-contre représente la
variation de la f.é.m. E de la pile en fonction de
a- Montrer que la constante d’équilibre K de la
( )
réaction associée est égale à 100.
b- Comparer les pouvoirs réducteurs de
et
.
,
c- Déterminer la f.é.m. normale E° de la pile.
d- Déterminer la f.é.m. initiale
,
3- Après une durée Δt la f.é.m. s’annule et la
concentration de
devient ′ =0.49 mol.
,
L-1
2+
′
a- Que devient alors la concentration
de Ni ?
b- Calculer les concentrations initiales et
,
sachant que
V = 50 mL pour les deux solutions.
0
c- Calculer la variation de masse de l’électrode
−2
−1
0
1
2
de
pendant la durée Δt en précisant s’il
s’agit d’une augmentation ou une diminution
de la masse de cette électrode. On donne MCo=58.9 g.mol-1
4- On prendra dans la suite
= 0.43 mol.L-1 et
=10-3 mol.L-1
a- Calculer la f.é.m.
initiale de cette pile.
b- Déterminer le sens de la réaction spontanée qui se produirait dans la pile en circuit fermé en
utilisant deux méthodes différentes.
c- Décrire les phénomènes observés dans chaque demi-pile.
1
CC
4M-S
12-
abcde34-
LES PILES
ELECTROCHIMIQUES
Exercice 2 :
On réalise la pille électrochimique P2 symbolisée par:
|
(
.
)
( ,
.
)|
Ecrire l’équation de la réaction associée à cette pile.
Une étude expérimentale a permis de tracer la courbe ci-dessous
représentant la f.é.m E de la pile P2 en fonction de
( ).
( )
Déterminer l’équation de la courbe = (
).
Rappeler l’expression de la f.é.m E de la pile en fonction de Eo et de la
0.01
fonction des concentrations π.
Montrer la f.é.m normale de la pile est Eo = 0,04V. Déduire le potentiel
normal du couple
/
sachant que
=− .
/
(
Calculer la constante d’équilibre K relative à l’équation chimique
.
0
associée.
Comparer les pouvoirs réducteurs des deux couples redox de la pile P2.
A partir de quelle valeur de x, la pile P2 change de polarité.
La f.é.m initiale de la pile P2 est Ei = 0.04V, calculer les concentrations [Fe2+] et [Cd2+]
quand la pile cesse de débiter du courant. On suppose que les deux compartiments ont le
même volume V.
2
)