Bonjour,
J'ai la pile suivante : Zn(s)|ZnSO4(aq)||CuSO4(aq)|Cu( s)
et j'aimerais savoir pourquoi le potentiel de la pile augmente lorsque la concentration de Cu2+(aq) augmente alors qu'il diminue lorsque la concentration de Zn2+(aq)augmente.Je sais que c'est en rapport avec Le Chatelier mais je ne saisi pas bien comment l'on arrive à ce résultat là.
Merci d'avance
Bonjour,
Cela vient des potentiels de Nernst et de la constante d'équilibre de la réaction.
La réaction consomme des Cu2+, plus le milieu sera concentré, mieux se fera la réaction. Inversement, la réaction produit des Zn2+, donc moins le milieu sera concentré, mieux se fera l'échange.
Tape pile Daniell sur google, tu trouveras des explications détaillées
si tu veux appliquer le principe de le Chatelier, commence par écrire la réaction.
après tu pourras l'appliquer très facilement
On a meilleur temps d'appliquer la formule de Nernst.
Selon Nernst, le potentiel d'une électrode formée d'un métal M trempant dans la solution de son ion Mz+ dépend de la concentration [Mz+] de ce ion, selon la formule :
E = E° + (0.059/z) log[Mz+]
Pour le zinc, cela donne :
E(Zn) = - 0.76 V + 0.0295 log[Zn2+]
Pour le Cuivre, cela donne :
E(Cu) = + 0.34 V + 0.0295 log[Cu2+]
La différence de potentiel (ou tension) que donne la pile est la différence de ces deux valeurs de potentiel, c'est-à-dire +0.34 -(-0.76) = 1.10 V, si les concentrations des deux ions sont 1 M.
Si la concentration du cuivre passe de 1 à 2 M, le potentiel de la plaque de cuivre passe de 0.34 à 0.34 + 0.0295 log2 = 0.35 V. La pile voit sa tension croître à 1.11 V
Si la concentration du zinc passe de 1 à 2 M, le potentiel de la plaque de zinc passe de -0.76 à -0.76 + 0.0295 log 2 = -0.75 V. La pile couplée avec une électrode de cuivre 1 M voit sa tension décroître de 1.10 V à 1.09 V.
