Calcul des fém des piles

[invitef1bc0a6d]

Bonsoir,

Je travaille en ce moment sur la chimie minérale.

Nous avons fait différentes piles, je prend l'exemple de la pile Cu-Zn.
Le premier compartiment est une solution de Cu²⁺ dans laquelle plonge une électrode de cuivre. Le second est une solution de Zn²⁺ dans laquelle plonge une lame de zinc.
Les deux solutions sont de même concentration.
Nous avons aussi branché une électrode de référence, en l'occurrence celle au calomel saturé (de potentiel standard 0,245V).

Puis nous avons mesuré la fém de la pile, qui était de 0,029V.

Je voudrais vérifier la mesure en calculant la fém de la pile.

J'ai écrit la relation de Nernst pour les deux cotés de la pile. En faisant E_cathode -E_anode, il ne reste plus que les potentiels standards à soustraire.
J'obtiens Fém = E°(Zn²⁺/Zn) - E°(Cu²⁺/Cu).

Seulement, j'obtiens fém = 0,418V ce qui ne correspond pas du tout avec mes mesures!

Ou est l'erreur?

Merci pour votre aide!
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[moco]

Aïe, aïe !
Si les concentrations sont égales, la pile Zinc- Cuivre que tu utilises donne une f.e.m, de :
+ 0.34 - (-0.76 V) = 1.10 V
C'est donc très loin de la valeur un peu absurde de 0.029 V que tu prétends avoir mesurée.

J'ai comme l'impression que la f.e.m. que tu prétends avoir mesurée (0.029 V) n'est pas celle de la pile Zn-Cu, mais celle de la pile Cu/calomel.

Quant à ce 0.418 V, ce chiffre ne correspond à rien, sauf à une erreur de calcul quelque part.

[invitef1bc0a6d]

D'accord. Je ne comprends pas comment j'ai pu mesurer des valeurs aussi mauvaises. (toutes mes valeurs mesurées, pour trois piles, sont erronées!)

Le montage comptait une electrode au calomel comme référence. Doit on encore soustraire le potentiel de référence de l'ECS dans le calcul de la fém?

Par contre, dans mes données, E°(Zn2+/Zn) = 0,76V et non -0,76...
Sauf erreur dans l'énoncé...

Edit: après vérification dans des tables, le potentiel du zinc vaut bien -0,76, l'énoncé était faux!

[moco]

Il est possible que tu aies mesuré tes valeurs avec un voltmètre non électronique. Avec un voltmètre électronique, tu dois obtenir les bonnes valeurs, car il ne consomme pas de courant. Avec un voltmètre analogique, donc non électronique, c'est-à-dire un voltmètre qui consomme du courant, la tension peut très vite chuter par rapport aux valeurs nominales.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitef1bc0a6d]

Il est possible que tu aies mesuré tes valeurs avec un voltmètre non électronique. Avec un voltmètre électronique, tu dois obtenir les bonnes valeurs, car il ne consomme pas de courant. Avec un voltmètre analogique, donc non électronique, c'est-à-dire un voltmètre qui consomme du courant, la tension peut très vite chuter par rapport aux valeurs nominales.

Oui, nous avons utilisé un potentiomètre electrique. Je pense noter cela dans mon cahier de labo, faute de pouvoir refaire les mesures... Merci pour votre aide!