1S CH20 TP PILES ET OXYDOREDUCTION corrige
I / PILE DANIELL On réalise une pile à l’aide d’une plaque de cuivre dans une solution de sulfate de cuivre et une plaque de zinc dans une solu-tion de sulfate de fer reliés par un pont salin 1°) La tension indiquée par les voltmètre est U= 1 05 V Les dispositif est un générateur qui fournit une
Chapitre :6 « Les piles et l’oxydoréduction
2 Constitution d'une pile Bilan du TP : L'électrode ou a lieu l'oxydation est appelée l'anode L'électrode où a lieu la réduction est appelée la cathode Dans une pile, le pôle négatif est donc toujours l'anode et le pôle positif toujours la cathode
TD : Oxydoréduction et piles
On considère la pile zinc-argent ci-dessous 1 Déterminer le sens du courant, la nature des porteurs de charges et leur sens de déplacement : a A l’exté ieu de la pile : le sens du courant I est du + vers le moins Les porteurs de charges sont les électrons et se déplacent dans le sens opposé du courant b
GÉNÉRALITÉS SUR L’OXYDORÉDUTION
(2) Potentiel d’életrode et oxydorédution (suite) (2 2) ellule galvanique et potentiel d’életrode standard: Réa tions d’oxydorédu tion Potentiel d’éle trode et oxydorédu tion Titrages par oxydoréduction La cellule galvanique (ou pile) est un dispositif qui permet de produire
Exercices supplémentaires d’oxydoréduction
Soit une pile mettant en jeu les couples Ag*/Ag et Pb2 /Pb Initialement, les concentrations des solutions de nitrate de cations métalliques, Ag + NOY et Pb2 + 2NOy, sont égales à O, 10 mol-L I Lnrsque cette pile est utilisée comme générateur dans un circuit comportant un buzzer, elle fait circuler un
RÉACTIONS D OXYDORÉDUCTION
fonction log et une température T = 298, K (25 °C) : Un potentiel d’électrode n’est pas accessible expérimentalement car toute mesure nécessite l’introduction d’une seconde électrode On peut donc mesurer la ddp entre deux électrodes qui conduit -à courant nul- à la f e m de la pile constituée
1) La pile Daniell : a)Description
- Et s'il indique une intensité du courant électrique négative, sa borne COM est liée au pôle positif de la pile 2 ème méthode: Connaissant les deux couples d'oxydoréduction qui interviennent dans la pile et la constante d'équilibre on utilise le critère
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PARTIE AGIR CH20 PILES ET OXYDOREDUCTION Objectifs
: Pratiquer une démarche expérimentale pour réaliser une pile et modéliser son fonctionnement.
Relier la polarité de la pile aux réactions mises en jeu aux électrodes.Notions
: Polarité aux électrodes, réactions aux électrodes. Oxydant réducteur, couple oxydant réducteur, réaction d'oxydo-réduction.
Modèle par transfert d'électrons.
I / PILE DANIELL
On réalise une pile à l'aide d'une plaque de cuivre dans une solution de sulfate de cuivre et une plaque de zinc dans une solu-
tion de sulfate de fer reliés par un pont salin.1°) La tension indiquée par les voltmètre est U= 1.05 V. Les dispositif est un générateur qui fournit une
tension (différence de potentiel entre les deux plaques). La borne positive est l'électrode de cuivre. La borne né-
gative l'électrode de zinc.2°)On remplace le voltmètre par une résistance branchée en série avec un ampèremètre. L'intensité du
courant varie suivant les montage de 0.09mA à 0.7 mA. Si on supprime le ont salin, il n'y a plus d'intensité dans
le circuit. Il permet une circulation des charges entre les deux béchers. Il assure également l'électro neutralité
de la solution, les ions Na+ se dirigent vers là ou les ions Cu2+ sont consommés et les ionts Cl-vers là ou il se forme
des ions Zn 2+3°) Le sens du courant électrique dans l'ampèremètre, va de la borne mA à la borne Com, soit de la borne
positive (Cuivre) vers la borne négative (Zinc). Les porteurs de charge en mouvement dans le circuit extérieur de
la pile sont les électrons. Ils se déplacent dans le sens inverse du sens conventionnel du courant.
4°) A l'intérieur de la pile, le courant circule de l'électrode de zinc vers l'électrode de cuivre. Les porteurs
de charge en mouvement dans le circuit intérieur de la pile sont les ions : les ions Cu2+ , Zn 2+ , Na+ se déplacent
dans le sens du courant électrique, les ions SO4 2- , Cl- se déplacent dans le sens inverse du courant électrique.
5°) Au niveau de la plaque de cuivre, des électrons sont captés par les ions Cu
2+ et forment un dépôt de
cuivre. Au niveau de l'électrode de Zinc, des électrons sont arrachés à la plaque de Zinc solide et les ions Zn
2+ passent en solution.6°) Polarité de cette pile et réactions qui se produisent aux électrodes.
Le pôle + (cuivre) est les siège d'une réduction (gain d'électrons) Cu2+ (aq) + 2e- = Cu(s)
Le pôle - (zinc) est les siège d'une oydation (perte d'électrons) Zn (s)= Zn2+ (aq) + 2e-Equation bilan
Cu2+ (aq) + Zn (aq) = Cu(s) + Zn2+ (aq)
7°) Porteurs de charge et leurs sens de déplacement.
TP PILES ET OXYDOREDUCTION
Na+ sodiumDans le becher 2 il n"y a pas de réaction spontanée. Les réactions ne sont possibles que dans certaines conditions.
Un réaction d"oxydo reduction est donc un transfert d"électrons entre deux couples oxydant / réducteur notés Ox/Red (couple redox).
Une pile est l"association de deux demi-piles reliées par un pont salin. Le pôle positif est le siège d"une réduction et le pôle négatif est le
siège d"une oxydation. Couples Demi équation Equation bilan ObservationBécher 1
Fe Cu2+ +SO42- Fe
2+/Fe Cu2+ / Cu Fe(s)= Fe2+ (aq) + 2e-
Cu2+ (aq) + 2e- = Cu(s)
Cu2+ (aq) + Fe (aq) = Cu(s) + Fe2+ (aq) La solution bleue se décolo-re, et on observe un dépôt rougeâtre de cuivre solide