Étude d'une pile électrique

 Publié le January 25, 2021  |  2 minutes  |  377 mots  |  

L’objectif de cet exercice est l’étude de la pile cuivre – argent, réalisé à l’aide de solutions de nitrate d’argent $(\ce{Ag+ (aq) + NO3^- (aq)})$ et de sulfate de cuivre $(\ce{Cu^{2+} (aq) + SO4^{2-} (aq)})$.

Données

  • Faraday : $1 {\cal F} = \pu{96,5e3 C.mol-1}$ ;

  • Masses molaires : $M(\ce{Cu}) = \pu{63,5 g.mol-1}$ ; $M(\ce{Ag}) = \pu{108,0 g.mol-1}$ ;

  • $C^o = \pu{1,0 mol.L-1}$.

Étude descriptive de la pile

Afin de déterminer expérimentalement le pôle positif de la pile, on branche en série une résistance $R$ et un ampèremètre.

[Lire]
Pile  Pont salin  Oxydoréduction  Transfert direct d'électrons  Transfert indirect d'électrons  Capacité d'une pile  Anode  Cathode  Pont salin 

Réalisation d'une pile nickel/zinc

 Publié le January 25, 2021  |  3 minutes  |  495 mots  |  

On réalise une pile formée à partir des couples $\ce{Ni^{2+}/Ni}$ et $\ce{Zn^{2+}/Zn}$.

Chaque solution a pour volume $V = \pu{100 mL}$ et la concentration initiale des ions positifs est $C = \pu{5,0e-2 mol.L-1}$.

Pour la réaction d’équation : $$ \ce{ Ni^{2+} (aq) + Zn (s) <=> Ni (s) + Zn^{2+} (aq) } $$ la constante d’équilibre vaut : $K = 10^{18}$.

Données

  • $M (\ce{Zn}) = \pu{65,4 g.mol-1}$ ; $M(\ce{Ni}) = \pu{58,7 g.mol-1}$.

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Pile  Pont salin  Oxydoréduction  Transfert direct d'électrons  Transfert indirect d'électrons  Capacité d'une pile  Anode  Cathode  Pont salin 

Exercices sur les piles

 Publié le January 24, 2021  |  1 minutes  |  111 mots  |  

Exercice n°18 - Pile Cuivre-Plomb

Solutions

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Supplément numérique B - Masse des électrodes

Solutions

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Supplément numérique C - Court‑circuit

Solutions

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Supplément numérique A - Pile bouton air-zinc

Solutions

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Pile  Pont salin  Oxydoréduction  Transfert direct d'électrons  Transfert indirect d'électrons  Capacité d'une pile  Anode  Cathode  Pont salin 

Réalisation d'une pile électrochimique

 Publié le January 18, 2021  |  14 minutes  |  2775 mots  |  

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.
Observations
  • La limaille de zinc se recouvre d’un dépôt rouge.
  • La solution du tube n°2 est beaucoup moins colorée que celle du tube n°1 (qui est toujours bleu). Elle est pratiquement incolore.
  • L’ajout de la solution de soude dans le tube n°2 provoque la formation d’un précipité blanc.
  • L’ajout de la solution de soude dans le tube n°1 provoque la formation d’un précipité bleu.
  • Dans deux tubes à essais, notés 3 et 4, verser quelques mL de solution aqueuse décimolaire de sulfate de zinc (II) ;
  • Dans le tube n°4, ajouter une pointe de spatule de tournure de cuivre ;
  • Boucher le tube à essais et agiter. Laisser décanter ;
  • Filtrer le contenu du tube n°4 et noter la teinte de la tournure ;
  • Comparer la teinte du tube n°3 (tube témoin) et du filtrat ;
  • Ajouter dans les deux tubes quelques gouttes de soude (solution d’hydroxyde de sodium molaire) ;
  • Observer.
Observations
  • Aucun dépôt n’apparaît à la surface du cuivre.
  • Aucune des solutions ne voit sa coloration être modifiée.
  • L’ajout de la solution de soude dans chaque tube provoque la formation d’un précipité blanc.

Exploitation

  • Les ions cuivre $\ce{Cu^{2+} (aq)}$ forment avec les ions hydroxyde $\ce{OH- (aq)}$ un précipité bleu d’hydroxyde de cuivre (II) $\ce{Cu(OH)2 (s)}$.
  • Les ions zinc $\ce{Zn^{2+} (aq)}$ forment avec les ions hydroxyde $\ce{OH- (aq)}$ un précipité blanc d’hydroxyde de zinc (II) $\ce{Zn(OH)2 (s)}$.
  • La constante d’équilibre associée à la réaction entre les ions cuivre et le métal zinc a pour valeur : $K = \pu{1,9e37}$.
  1. À quoi servent les tubes à essais n° 1 et 3 ?
Réponse

Ce sont des témoins. Ils permettent par exemple de se souvenir de la coloration initiale de la solution avant l’introduction du second réactif.

[Lire]
Pile  Pont salin  Oxydoréduction  Transfert direct d'électrons  Transfert indirect d'électrons  Capacité d'une pile  Anode  Cathode  Pont salin 

Les Files

 Publié le October 31, 2020  |  6 minutes  |  1164 mots  |  

Rappel : Type de Données Abstrait (TDA)

Une structure de données ou type de données abstrait est un moyen d’organiser et de manipuler les données en mémoire. Un TDA est donc définit par :

  • Son nom ;
  • Sa spécification, c’est à dire la liste des manipulations/opérations que l’on peut ou pas effectuer. La spécification indique généralement la complexité de chacune des opérations prévues par le TDA.
Un type de données abstrait ne dépend pas de la manière dont la structure de données est implémentée dans le langage de programmation utilisé.
Un TDA peut être implémenté de plusieurs façons différentes.

Qu’est-ce qu’une file ?

Une file est une structure de données abstraite dans laquelle les données sont organisées comme le seraient des personnes dans une file d’attente (au guichet de la poste par exemple) :

[Lire]
File  Pile  Liste chaînée  Liste  Tableau dynamique  Complexité 

Les Piles

 Publié le October 27, 2020  |  6 minutes  |  1260 mots  |  

Rappel : Type de Données Abstrait (TDA)

Une structure de données ou type de données abstrait est un moyen d’organiser et de manipuler les données en mémoire. Un TDA est donc définit par :

  • Son nom ;
  • Sa spécification, c’est à dire la liste des manipulations/opérations que l’on peut ou pas effectuer. La spécification indique généralement la complexité de chacune des opérations prévues par le TDA.
Un type de données abstrait ne dépend pas de la manière dont la structure de données est implémentée dans le langage de programmation utilisé.
Un TDA peut être implémenté de plusieurs façons différentes.

Qu’est-ce qu’une pile ?

Une pile est une structure de données abstraite dans laquelle les données sont organisées comme le seraient des assiettes dans une pile d’assiettes contenue dans une boite de profondeur quelconque mais étroite (ce qui empêche de manipuler les assiettes par le côté).
On peut donc seulement :

[Lire]
Pile  Liste  Liste chaînée  Complexité  Classe