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Pile et quantité de matière.



  1. #1
    lucydille03

    Question Pile et quantité de matière.


    ------

    bonjour à tous,
    je bloque comme d'habitude sur une question dans un exercice de pile.
    je vous donne la question et la reponse et ce que je ne comprend pas.
    question: Une cellule élémentaire fonctionne pendant une durée Dt = 192 h et débite un courant d’intensité
    considérée constante I = 300 A. En utilisant les équations des réactions se produisant aux électrodes, calculer la quantité de matière de chacun des gaz réactifs nécessaire au fonctionnement
    d’une cellule élémentaire.
    On donne la constante d’Avogadro NA = 6,02´1023 mol-1 , la charge électrique élémentaire
    e = 1,6´10^ –19 C.
    les réactions sont: 2 H2O(l) = O2(g) + 4 H+(aq) + 4 e–
    2 H2O(l) + 2 e– = H2(g) + 2 HO – (aq)

    la reponse: Quantité d'électricité produite Q = I.Dt = ne.NA.e avec ne quantité de matière d'électrons
    ayant circulé. Soit ne = (i*dt)/(Na.e)
    A l'anode: H2(g) = 2 H+(aq) + 2 e– donc n(O2) consommée = (ne)/2 (1)je ne comprend pas du tout cet formule...
    donc, n(O2) consommée= (I*dt)/(2*NA.e) (2)je ne comprend pas non plus comment on peut passer de la (1) formule a la (2)...
    j'espére avoir été claire, pas trés concise désolé
    merci de m'aider!

    -----

  2. #2
    lucydille03

    Unhappy Re : Pile et quantité de matiére.

    aidez moi s'il vous plait, sa me bloque a chaque fois et j'ai le bac dans une semaine....

  3. #3
    moco

    Re : Pile et quantité de matiére.

    Rappelle-toi d'une chose. C'est que 96500 Ampères, c'est une mole d'électrons par seconde.
    On va convertir les données électriques en mole d'électrons, dont nous sommes plus familiers, nous autres chimistes.

    Allons-y ! 3000 Ampères, c'est 3000/96500 mole d'électrons par seconde, et : 3000/96500 = 0.03109 mol d'électron par seconde.

    Ta cellule a marché pendant 192 heures, soit 192·3600 s = 691'200 s. Elle a créé 691'200 fois 0.03109 mole d'électrons.
    691'200 · 0.03109 = 21'490 mole d'électrons.

    Pour produire ces électrons, il faut consommer de l'hydrogène H2 et de l'oxygène O2, selon l'équation :
    2 H2 + O2 --> 2 H2O

    Mais cette équation se décompose en deux demi-équations, dont chacune se produit à une électrode. Cela donne :
    H2 --> 2 H+ + 2 e-
    O2 + 4 H+ + 4 e- --> 2 H2O

    Pour aller plus loin on peut utiliser n'importe laquelle de ces deux demi-équations. Prenons la première. L'équation dit que :
    1 moiécule H2 produit 2 électrons.
    Donc :
    1 mole de H2 produit 2 moles d'électrons
    100 mole de H2 produit 200 mole d'électrons.
    Pour produire 200 mole d'électrons, il faut 100 mole de H2 (la moitié)
    Pour produire 21'490 mole d'électrons, il faut la moitié, donc 10'745 mole de H2.
    Or 1 mole de H2 pèse 2 g.
    Donc 10'745 mole de H2 pèse 21'490 g

    Pour trouver la quantité d'oxygène, on revient à l'équation, eton voit qu'il faut toujours 2 H2 pour 1 O2. Donc pour 10'745 mole de H2, il faut la moitié, donc 5373 mole de O2, ce qui pèse 6373 fois 32 g... Fais le calcul !

  4. #4
    lucydille03

    Talking Re : Pile et quantité de matiére.

    je vais refaire la question, mais si c'est que je pense vous m'avez beaucoup aidé!!!!!
    merci mille fois!!!!!!

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