Exercices sur les piles

Exercice n°18 - Pile Cuivre-Plomb Énoncé sur le Livre Scolaire Solutions Solutions au format pdf Supplément numérique B - Masse des électrodes Énoncé sur le Livre Scolaire Solutions Solutions au format pdf Supplément numérique C - Court‑circuit Énoncé sur le Livre Scolaire Solutions Solutions au format pdf Supplément numérique A - Pile bouton air-zinc Énoncé sur le Livre Scolaire Solutions Solutions au format pdf Exercice n°25 - Caractéristique d’une pile Énoncé sur le Livre Scolaire Solutions Solutions au format pdf [Lire]

Réalisation d'une pile électrochimique

Transfert spontané direct d’électrons Manipulations Dans deux tubes à essais, notés 1 et 2, verser quelques mL de solution aqueuse décimolaire de sulfate de cuivre (II) ; Dans le tube n°2, ajouter une pointe de spatule de poudre de zinc ; Boucher le tube à essais et agiter. Laisser décanter ; Filtrer le contenu du tube n°2 et noter la teinte de la limaille de zinc ; Comparer la teinte du tube n°1 (tube témoin) et du filtrat ; Ajouter dans les deux tubes quelques gouttes de soude (solution d’hydroxyde de sodium molaire) ; Observer. [Lire]

Les différentes raisons pour lesquelles un système chimique n'évolue pas

Lors de sa constitution, un système chimique peut évoluer ou rester dans l’état initial. L’objectif de ce document est de comprendre que l’absence d’évolution peut correspondre à des situations très diverses. Documents Des évolutions trop limitées Certaines des réactions chimiques que l’on peut envisager pour un système ne peuvent pas être observées, car leur constante d’équilibre est bien trop petite. La réaction entre les ions zinc (II) et le cuivre dont l’équation s’écrit : $$\ce{ Cu (s) + Zn^{2+} (aq) <=> Cu^{2+} (aq) + Zn(s) }$$ Sa constante d’équilibre $K$ vaut $5. [Lire]

Invariance de la valeur du quotient de réaction dans l'état d'équilibre

Objectif Après avoir défini le quotient de réaction, l’objectif est de démontrer que, lorsque la transformation chimique est non totale, ce quotient de réaction prend une valeur unique dans l’état d’équilibre, quel que soit l’état initial de la transformation. Quotient de réaction associé à une réaction chimique acide-base modélisant une transformation chimique non totale Le quotient de réaction associé à la réaction $$ \ce{ AH (aq) + H2O <=> A- (aq) + H3O+} $$ a pour expression, dans un état quelconque de la transformation, $$ Q_r = \dfrac{ \left( \dfrac{[\ce{A-}]}{C^o} \right) \cdot \left( \dfrac{[\ce{H3O+}]}{C^o} \right)}{ \left( \dfrac{[\ce{AH}]}{C^o} \right)} $$ où $C^o = \pu{1,00 mol. [Lire]

Quotient de réaction et constante d'équilibre

Quotient de réaction Introduction Le quotient de réaction $Q_r$ est une grandeur qui caractérise un système chimique dans un état donné. L’évolution de sa valeur au cours de la transformation renseigne sur l’évolution du système chimique étudié. Le quotient de réaction calculé dans deux états différents du système aura deux valeurs différentes à moins que ces deux états ne soient des états d’équilibre. Expression de $Q_r$ dans le cas de systèmes chimiques uniquement constitués d’espèces dissoutes Le quotient de réaction $Q_r$ de la réaction d’équation chimique $$ \ce{ \alpha{} A (aq) + \beta B (aq) <=> \gamma C (aq) + \delta D (aq)} $$ a pour expression, lorsque toutes les espèces sont dissoutes dans la solution $$ Q_r = \dfrac{\left( \dfrac{[{C}]}{C^o} \right)^\gamma \cdot \left( \dfrac{[{D}]}{C^o} \right)^\delta}{\left( \dfrac{[{A}]}{C^o} \right)^\alpha \cdot \left( \dfrac{[{B}]}{C^o} \right)^\beta} $$ avec $C^o = \pu{1,00 mol. [Lire]

Sens d'évolution spontané d'un système chimique

Rappel : quotient de réaction Le quotient de réaction est une grandeur dont la valeur dépend de l’état du système considéré. L’expression du quotient de réaction dépend de l’écriture de l’équation de la réaction. La valeur du quotient de réaction dans l’état d’équilibre est indépendante des conditions initiales choisies pour la transformation. Cette valeur ne dépend que de la température. On appelle constante d’équilibre associée à une réaction chimique la valeur du quotient de réaction dans l’état d’équilibre de la transformation modélisée par la réaction chimique. [Lire]

Équilibre Chimique

Étude de quelques transformations chimiques modélisées par des réactions acido-basiques Action du chlorure d’hydrogène sur l’eau On introduit $\pu{0,010 mol}$ de chlorure d’hydrogène $\ce{HCl (g)}$ dans $\pu{1,0 L}$ d’eau. On mesure le pH de la solution ainsi formée et on obtient : $\mathrm{pH} = \pu{2,0}$. On fait l’hypothèse que la transformation de dissolution est totale. La transformation due à la réaction chimique entre le chlorure d’hydrogène solubilisé et l’eau est-elle totale ? [Lire]

Tomographie par émission de positons (Difficile !)

La tomographie par émission de positons (TEP) est un examen reposant sur la détection de positons. Ils sont émis par le $\ce{^{18}F-FDG}$, que l’on injecte au patient et qui doit être produit à l’hôpital. Pour cela, on bombarde au moyen d’un cyclotron des noyaux d’oxygène 18 par des protons dont l’énergie cinétique est de $\pu{16 MeV}$. Les protons placés au point $O$ sont accélérés jusqu’au point $O’$ où ils pénètrent dans le dé $D$. [Lire]

Annale : Laboratoires en impesanteur

Au terme apesanteur, utilisé dans le langage courant, on préfère aujourd’hui celui d’impesanteur, en raison de la confusion orale entre « la pesanteur » et « l’apesanteur ». L’étude de l’influence de la pesanteur sur certains phénomènes physiques, chimiques ou biologiques nécessite de disposer de laboratoires en impesanteur. Cette situation d’impesanteur est obtenue à bord d’un « véhicule » tombant en chute libre : l’Airbus « A300 zéro G » en vol parabolique ou la station spatiale internationale (ISS) en orbite autour de la Terre. [Lire]

Exploration du système saturnien

Saturne, à cause de sa distance à la Terre et au Soleil, est une destination spatiale complexe qui nécessite un savoir-faire et des ressources financières très importants. La mission Cassini-Huygens reste, à ce jour, la seule mission à avoir placé une sonde, Cassini, en orbite autour de Saturne, et à avoir pu mener une étude approfondie de son système. Cet exercice se propose d’étudier l’une des particularités de la planète Saturne, ses anneaux, puis se concentre sur l’étude de deux aspects de la mission Cassini-Huygens : l’atterrissage en douceur de l’atterrisseur Huygens sur le sol de la lune la plus grosse de Saturne, Titan et une erreur de conception qui aurait pu faire échouer la partie la plus importante de la mission. [Lire]