TS: piles électrochimiques : probléme avec n(e-) échangé

[Minialoe67]

Bonsoir,

J'ai un problème avec le chapitre sur les piles électrochimiques.
Comment trouve-t-on n(e-), la quantité de matière d'électrons échangés?

Exemple 1: la pile cuivre - aluminium
( Al(s) = Al³⁺(aq) +3e- ) x 2
( Cu²⁺(aq) + 2e- = Cu(s) ) x3
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2 Al(s) + 3 Cu²⁺ (aq) = 2 Al³⁺(aq) + 3Cu(s)

Pourquoi n(e-) = 6x ?

Exemple 2: pile à combustible à hydrogène
H₂ (g) = 2H⁺(aq) +2e-
O₂(g) +4 H⁺ +4e- = 2H₂O(l)
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O₂(g) + 2 H₂(g) = 2 H₂O (l)

Pourquoi n(e-)=2x ?

Merci de me répondre, en me disant comment on trouve ces résultats
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[jeanne08]

Je suppose que x est l'avancement de la réaction bilan . Tu peux faire un tableau d'avancement pour chaque réaction.
Pour la première réaction : tu constates qu'il y a 3 fois plus d'électrons echangés que de Al consommés. Si l'avancement de la réaction est x alors il y a eu 2x mol de Al consommés donc 6x mol d'électrons echangés.
Pour la deuxième réaction ,si x est l'avancement alors il y a 4x mol d'électrons echangés

[Minialoe67]

en fait on multiplie les coefficients des produits ensemble? (pour trouver n(e-)?)

euh non jeanne dans le 2ème exemple, n(e-) c'est 2 x. (d'après le corrigé d'un corrigé d'un exo de labo lycée)

Sinon autre question qui a un rapport:
si on a Zn²⁺(aq) + 2e- = Zn(s) (qui est la réaction qui se produit à la cathode d'une électrolyse), pourquoi n(e-)=2 n(Zn)_formé? (d'après un exo de labo lycée)

Car d'après moi, on a besoin de 2 moles d'électrons pour former 1 mole de zinc donc 2n(e-)=n(Zn), ce qui est faux! Mais je ne comprends pas pourquoi

[jeanne08]

- pour la réaction o2 + 2H2 -> 2H2O si x est l'avancement de la réaction , le nombre d'électrons echangés est 4x ... peut etre que x a une autre significationdans ton corrigé ???
- pour Zn2+ + 2e- -> Zn il y a 2 mol d'electrons pour une mole de Zn donc n e- = 2* nZn . Prends une valeur numérique pour bien comprendre:si tu formes 7 mol de Zn tu as besoin de 14 e- ... tu vois qu'il faut 2 fois plus de mol d'électrons que de mol de Zn formé

[A voir en vidéo sur Futura]

[Minialoe67]

Ah ok... merci

pour l'exemple 2 (avec x l'avancement), dans le corrigé on dit que n(e-) = 2 n(H₂) donc j'en avais déduit que n(e-)=2x. Mais je dois me tromper...

------- avancement ---- O₂ --- + ----- 2H₂ ----- = -- 2H₂O ----n(e-)
EI -------- 0 ---------- n(O₂)i -------- n(H₂)i ------- excès ------ 0
ECT ------ x --------- n(O₂)i-x ----- n(H₂)i-2x ------ excès ------ ?

voici le tableau de l'exemple 2, me suis je trompée?

[invited9b9018b]

Bonsoir,

D'après ton tableau d'avancement tu as défini x comme l'avancement de la réaction :
O₂(g) + 2 H₂(g) = 2 H₂O

Lorsque l'avancement est de x = 1 mol, on a transformé 2 moles de dihydrogène.

Or d'après cette demi équation :
H₂ (g) = 2H⁺(aq) +2e^-

> La transformation d'une mole de dihydrogène implique le transfert de 2 moles d'électrons.
Donc la transformation de 2 moles de dihydrogène (atteinte à x = 1 mol) implique le transfert de 4 moles d'électrons.

On en déduit que n(e^-) = 4x

A+,