Oxydoréduction pile alcaline

[bastien14789]

Bonjour à tous, j'ai un énorme problème avec ces équations de rédox. J'y comprends rien. Je sais qu'il y a un forum posant une question là dessus (http://forums.futura-sciences.com/ch...ique-pile.html) mais j'avoue que les réponses me paraissent assez bizarres.

En fait, je dois décrire tout le fonctionnement de la pile alcaline pour mon travail de fin d'étude en chimie. Il faut aussi développer les équations de rédox (avec donc aussi les demi équations).
Mais il y a plutôt un gros problème entre tout ce que je vois comme source.

Personnellement j'ai trouvé: (à l'anode) Zn(s) => Zn2+(aq) + 2e- et (à la cathode) MnO2 + 2H2O+ 2e- => Mn2+ + 4OH-

Mais d'après des sources, ce serait plutôt sous la forme (d'après mon livre de cours) Zn + 2OH- => Zn(OH)2 + 2e- et MnO2 + 2H2O +2e- => Mn(OH)2 + 2OH-
Ou encore (d'après internet) : Zn(s) + 2 OH-(aq) => ZnO(s) + H2O + 2 e- et MnO2(s) + H2O + e-=> MnO(OH)(s) + HO-(aq) X2

Je n'y comprends rien (en classe, on a vu que les rédox dans un milieu acide ...).
Je vois pas d'où ils ont leur ZnO ou Zn(OH)2 ni leur MnO(OH) ou encore leur Mn(OH)2.

Je crois qu'il y a un lien possible. Ce serait de partir de ce que j'ai trouvé et de faire réagir Mn2+ et Zn2+ avec les ions OH- de l'électrolyte KOH. Mais bon, après le milieu sera rempli de K+ puisque Mn2+ et Zn2+ ne peuvent que réagir avec OH- et. En plus ça ne résout pas le problème du ZnO. Serait-ce dû à une quelconque oxydation ?

Merci d'avance de votre aide ... je suis totalement paumé.
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[moco]

Dans toute pile, alcaline ou non, le métal zinc commence par perdre 2 électrons et forme l'ion Zn²⁺. En milieu acide et neutre, on s'arrête là. Mais pas en milieu basique. Car Zn²⁺ ne peut pas exister en présence d'ions OH^-. Dans un tel cas, Zn²⁺ réagit avec OH^- selon : Zn²⁺ + 2 OH^- --> Zn(OH)₂, et l'hydroxyde de zinc forme un précipité blanc insoluble dans l'eau. A chaud cet hydroxyde Zn(OH)₂ perd de l'eau et forme ZnO.

A l'autre électrode, il y a du dioxyde de manganèse MnO₂ qui est insoluble, et donc ne forme pas d'ions. Et MnO₂ a deux possibilités de réagir. Sot il capte un électron, soit il en capte deux.
S'il capte un électron, il se produit la réaction :
MnO₂ + H₂O + 1 e^- --> MnO(OH) + OH^-
MnO(OH) forme un dépôt brun de structure O=Mn-O-H
Si on est en milieu alcalin ou neutre, la réaction s'arrête là.
Si on est en milieu acide, la réaction évolue plus loin en prenant un 2ème électron. Cela tu ne peux pas le deviner. Il se passe alors la réaction :
MnO₂ + 4 H⁺ + 2 e^- --> Mn²⁺ + 2 H₂O
La chimie du manganèse Mn n'est pas tout à fait évidente !

[bastien14789]

En fait pour le MnO(OH) c'est le même principe que Zn 2+? Ca devrait former du MnO+ mais comme il est en milieu basique, il aura le OH- du KOH (électrolyte) qui va direct aller avec lui pour former le MnO(OH).

En tout cas un grand merci, tu m'as permis de beaucoup mieux comprendre les rédox en milieu basique ^^

[moco]

Pas vraiment. On peut dire qu'il devrait se former MnO(HH). Mais ce MnO(OH) n'est pas stable en milieu acide. Il se disproportionne selon la réaction :
2 MnO(OH) + 2 H+ --> MnO2 + Mn2+ + H2O
Et on régénère MnO2.

[A voir en vidéo sur Futura]