Pile
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Pile



  1. #1
    invitedfcc3a8e

    Pile


    ------

    bonjour,
    j'essaie de faire un exercice mais je suis bloquée pour la question 2.
    j'ai joins l'enoncé.
    pour les réaction qui se produissent
    Compartiment A:
    Cu2+ + 2e- =Cu (1)
    Compartiment B:
    2 NH3 =N2 + 6H+ +6e- (2)

    pour la relation de Nerst je trouve:
    E1=E°(Cu2+/Cu) +0.03 lg[Cu2+]

    E2=E°(N2/NH3) +0.01 lg P(N2)/[NH3] +0.06pH

    Est ce cela?
    je ne vois pas comment calculer la FEM de la pile car je ne connais pas le pH.
    Pouvez vous m'aider?
    merci d'avance pour vos réponses

    -----
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  2. #2
    invite99cc801d

    Re : pile

    je sais pas...fait l'hypothese d'etre a pH=0 ....

  3. #3
    invite69823aa9

    Re : pile

    salut;

    je n'arrive pas à ouvrir ta piéce jointe mais je vais essayer, de t'aider !!

    fem= deltaE =E(cathode) - E(anode)
    dans ton cas c'est : fem=E2-E1

    si tu as la concentration de chaque élément , tu poura calculer E1 et E2..

    j'espère que je t'ai aidé

  4. #4
    pephy

    Re : pile

    Citation Envoyé par audreys18 Voir le message
    Compartiment B:
    2 NH3 =N2 + 6H+ +6e- (2)


    E2=E°(N2/NH3) +0.01 lg P(N2)/[NH3] +0.06pH

    je ne vois pas comment calculer la FEM de la pile car je ne connais pas le pH.
    bonsoir
    sachant ce qu'il y a dans le compartiment B on peut facilement calculer le pH.
    Il faut aussi trouver la pression partielle d'azote...

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    invitedfcc3a8e

    Re : pile

    meci pour vos réponses,
    en effet je vais calculer le pH a l'aide de la concentration en H+.
    Pour la pression en N2 n'est ele pas égale à 1bar car N2 est en contact direct avec l'air?
    merci pour vos réponses

  7. #6
    moco

    Re : pile

    Voyons, voyons...

    Avant de te lancer dans des calculs absurdes, il faudrait lire ton énoncé. Il n'est pas question de transformer NH3 en N2, ni en quoi que ce soit d'autres.
    Il est question de complexer le cuivre, et c'est tout.

    Ta pile a deux compoartiments. L'un est occupé par une électrode de cuivre trempant dans des ions Cuivre. L'autre aussi. mais les ions cuivre sont en quantité infinitésimales, car la quasi totalité est complexé par de l'ammoniaque NH3 que tu as ajouté. En effet, le ion cuivre Cu2+ réagit avec l'ammoniaque NH3 pour former un ion complexe [Cu(NH3)4]2+.

    Tu peux calculer la concentration du ion cuivre résiduel en utilisant la constante béta qui t'est donnée, et qui vaut 1012.6 = 4 1012.
    [Cu(NH3)4]2+/{[Cu2+][NH3]4) = 4 1012.
    Tire [Cu2+] de cette expression. Et continue.
    Si tu es en panne, je t'aiderai. Mais jene veux pas tout faire.

  8. #7
    invitedfcc3a8e

    Re : pile

    merci pour ta réponse,
    il y a quelque chose que je comprends pas, quelle est l'équation d'oxydo-réduction qui intervient dans le compartiment B ?
    merci d'avance pour vos réponses

  9. #8
    HarleyApril
    Modérateur

    Re : pile

    c'est le même couple des deux côtés, ce qui change, c'est la concentration (cf la réponse de Moco)
    c'est ce qu'on appelle une pile de concentration

  10. #9
    invitedfcc3a8e

    Re : pile

    bonjour,
    Merci pour vos réponses.
    J'ai réflechis de nouveau a la question 2.
    alors dans le compartiment A,
    Cu2+ 2e- = Cu
    donc
    E1=E°(Cu2+/Cu) +0.03 lg (0.01)

    Pour le compartiment B
    on a une première réaction : Cu2+ + 4 NH3 = Cu(NH3)42+ (1)
    ensuite le reste d'ion Cu2+ réagit selon la réaction suivante:
    Cu2+ + 2e- = Cu (2)

    avec la réaction (1) je trouve [NH3] , [Cu(NH3)42+] et [Cu2+].

    nNH3 = c*v =20 10-3 mol
    [NH3] = n/VT=20 10-3/40 10-3=0.5 mol/L

    à l'aide d'un tableau d'avancement j'obtiens la relation suivante:
    [Cu(NH3)42+] = [NH3]/4 = 0.125 mol/L

    avec la constante de formation du complèxe j'obtiens:
    [Cu2+] = [Cu(NH3)42+]/( [NH3]) = 5 10-13 mol/L

    cela résultat ne me semble pas cohérent.
    Pouvez vous m'aider?
    merci d'avance pour vos réponses.

  11. #10
    pephy

    Re : Pile

    bonjour
    d'abord mea culpa pour ma réponse précédente, je n'avais pas lu l'énoncé en entier...
    Là effectivement il y a des incohérences:
    la concentration initiale en Cu2+ étant de 0,005 mol/l (20ml+20ml) on ne peut espérer obtenir davantage de complexe;comme la constante de formation est très grande la concentration du complexe est très proche de 0,005 mol/l et il ne doit pas rester beaucoup de Cu2+
    En écrivant la conservation de l'espèce NH3 on obtient donc [NH3]=0,5-4(0,005)=0,48 mol/l
    Calcul de [Cu2+] à partir de la constante de formation mais attention:

  12. #11
    invitedfcc3a8e

    Re : Pile

    merci pour ta réponse
    donc [complèxe] =5 10-3mol/L
    [Cu2+] = [Cu(NH3)42+]/( [NH3]4) =0.05/(1012.6*0.54)=2 10-14

    donc dans le compartiment B
    E2=E°(CU2+/Cu) +0.06 lg (2 10-14)

    Est cela?
    merci d'avance pour vos réponses

  13. #12
    pephy

    Re : Pile

    j'ai trouvé [Cu2+]=2,36.10(-14) mais c'est bon

  14. #13
    invitedfcc3a8e

    Re : Pile

    merci pour ta réponse,
    je trouve la fem:
    e=E1-E2=0.03(log(10-2 - log(4 10-14)=0.34V
    il se rpoduit une oxydation dans le compartimentA et une reduction dans le compartiment B
    soit l'équation bilan:
    CuB + Cu2+A = CuA + Cu2+B
    Cela est il juste?
    merci pour vos réponses

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