Bonjour a tous !
Pouvez vous me dire ce qu'il se passe au niveau des echanges des ions (et si possible me donner l'equation) dans une batterie Cu Zn (un bac d'eau salée avec une electrode de cuivre et une de zinc).
PS: Ma batterie est differente d'une pile danielle, ma solution est de l'eau salée, et pas du sulfate du cuivre et sulfate de zinc.
Merci beaucoup
Dernière modification par antoninelghozi ; 08/01/2012 à 20h49.
L'anode de zinc fournit les électrons, selon la demi-équation : Zn --> Zn2+ + 2 e-
Dans l'eau salée, les électrons passent sur l'autre électrode (de cuivre), et ils réduisent l'eau selon :
2 e- + 2 H2O --> 2 OH- + H2
Il se dégage donc du gaz H2 à la cathode. Et il se forme des ions Zn2+ et OH- qui finissent par se rejoindre et former un précipité de Zn(OH)2. Ce précipité est insoluble et finit par bloquer le fonctionnement de la pile.
Merci beaucoup pour cette réponse très claire/complete !
Petite précision : quand tu parles de Zn(OH)2, le 2 est en indice ou exposant ??
Et, l'ion zinc s'associe aux OH- et les électrons émis par le zinc s'associent au H2 ET aussi transmettent la charge. Y a t il donc deux fois plus d'électrons émis par le zinc(s) que d'ion zinc ou alors les électrons qui transmettent la charge sont les memes qui s'associent avec l'H2O. Je sais pas si ma question est claire si tu peux répondre ca serait parfait =D
bonsoir
le 2 est en indice
une mole de zinc va libérer deux moles d'électrons et ainsi créer une mole d'ion zinc
cordialement
Et un electron sera chargé de s'unir avec HO- et l'autre de porter la charge ?
les électrons que le zinc a généreusement donné s'en vont dans le circuit électrique
de l'autre côté arrivent des électrons qui transforment l'eau en hydroxyde et en dihydrogène
cordialement
Par de l'autre coté tu parles de l'electrode de cuivre ? Excuse moi je voudrai etre sur de ce que javance
Je me suis fait un schéma et je n'ai finalement toujours pas compris. Le zinc fournit un ion zinc Zn2+ pour 2 électrons. Ces électrons passent vers la cathode de cuivre via l'eau salée. Ensuite, deux H2O viennent s'assembler avec 2e- ce qui donne 2OH- et un H2. Mais en quoi le cuivre intervient ??? Pourquoi il n'y a pas la demi équation Cu2+ + 2e- = Cu... De plus, comment obtient on une différence de potentiel entre les deux électrodes ? Je suis largué...
Bonsoir antoninelghozi : L'explication de moco est très claire, les électrons traversent la solution via l'électrolyte NaCl et se dirige vers la cathode en cuivre sur laquelle l'hydrogène se forme ; le cuivre n'intervient
pas dans la réaction on pourrait utiliser un autre métal !
Il faut se rappeler en électrolyse les réactions chimiques se déroulent toujours aux électrodes mais pas dans la solution . Bonne salutations.
Mais je ne comprends pas pourquoi l'équation 2e- + H2O --> 2HO- + H2 a lieu seulement au contact du cuivre puisqu'il n'intervient pas...
Dernière modification par antoninelghozi ; 22/01/2012 à 17h46.
NON. Apparemment tu n'as pas compris comment cela marche.
Les électrons ne peuvent circuler que dans un métal. Et en tout cas pas dans l'eau. Seuls les ions se déplacent dans l'eau.
Ta pile fonctionne sur le schéma suivant. Le moteur est l'atome de zinc Zn. Il cherche à perdre des électrons et à devenir ion Zn2+, qui se dissoudra dans l'eau. Il peut le faire s'il trouve un amateur pour ses électrons. L'amateur peut être l'eau, car l'eau H2O accepte les électrons, qui produisent la réaction :
H2O + 2 e- --> H2 + 2 OH-
Cette réaction se produit donc déjà quand on trempe un morceau de zinc dans l'eau, mais elle s'arrête vite, car le ion Zn2+ ainsi formé et les ions OH- formés en même temps réagissent l'un sur l'autre, et forment un dépôt insoluble de Zn(OH)2, et ce dépôt recouvre le morceau de zinc, qui se trouve ainsi isolé de l'eau . Et la réaction s'arrête.
Dans une pile on fait autrement. On tempe un morceau de zinc dans de l'eau, et on envoie les électrons dans la feuille de métal, puis dans un fil de métal cuivre, qui sort du bain, traverse un appareil de mesure, et finit par être envoyé au contact de l'eau dans un autre bain. Mais il faut que ce contact soit fait d'un métal qui ne réagit pas avec l'eau comme le zinc. Le fer ne va pas non plus, car il rouille. On prend le cuivre d'habitude. le cuivre ne sert à rien. Il n'est là que pour porter les électrons et les envoyer dans l'eau, ou l'eau salée dans ton cas. Au contact cuivre - eau, les électrons produisent une formation de ions OH- et de gaz H2.
Il faut relier les deux bains par une jonction humide qui permette aux ions Zn2+ créés à l'anode de rejoindre les ions OH- formés à la cathode. Ces ions se rencontrent à mi-chemin et forment un dépôt de Zn(OH)2 au sein de la jonction humide. Mais cela n'empêche pas la pile de fonctionner.
Pardon. Il y a une erreur dans l'équation que je viens d'écrire. Ce n'est pas 1 H2O qui réagit avec les électrons, mais 2 H2O. Et l'équation corrigée devient :
2 H2O + 2 e- --> H2 + 2 OH-
Avec mes excuses !
Donc les électrons du zinc sont transmis au cuivre via le cable, le cuivre transmet ensuite ces électrons qui se combinent à l'eau pour donner du dihydrogène (dégagé donc à la cathode) et des ions HO- ? Ais je compris ? =S
Je pense avoir tout bien compris désormais. Mais une question subsiste : ce dispositif est il une batterie ou une pile ? Et si il est une pile pourquoi peut il etre rechargé (cf la chaine incroyable experience sur youtube, experience 54 je crois)
On ne peut pas recherger une pile comme celle là, puisqu'elle produit un gaz, et que le gaz se dégage et se perd.
Cest exactement ce que je me suis dit. Donc cest bien une pile.
Mais alors comment explique tu le fais que cet individu sur youtube arrive a la recharger ? (cf mots clés sur youtube : incroyable experience 54)
S'il arrive à la recharger, c'est qu'il fait l'électrolyse de l'eau sur l'électrode de cuivre. Ce n'est peut-être pas exclu, et il s'y dégagerait de l'oxygène. Mais cela me paraît difficile. L'oxydation du cuivre est plus probable dans ce cas de figure. Comment as-tu fait pour trouver cette expérience ? Donne-moi la référence !
Regarde la vidéo et la description --> http://www.youtube.com/watch?v=kY9va...YcJiAP82bTqnS9 <--
