Bonjour à tous! Je rencontre encore quelques problème dans ce TPE qui se termine...
La pile citron est basée sur la réaction d'oxydoréduction: Zn(s)+ + 2H+(aq) -> Zn2+(aq) + H2(g)
On utilisera le tableau d'avancement suivant:
Equation chimique Zn(s)+ + 2H+(aq) -> Zn2+(aq) + H2(g) Etat du système Avancement (mol) Quantité de matière (mol) Initial 0 7,19*10-1 4,67*10-4 0 0 En cours x 7,19*10-1-x 4,67*10-4 - 2x x 2x Final xmax 7,19*10-1-xmax 4,67*10-4- 2xmax xmax 2xmax 7,18766*10-1 0 2,34 * 10-4 4,68*10-4
J'ai pensé à réaliser une expérience:
On effectue des test du pH avec un pH-mètre toutes les 30m, jusqu’à le voir augmenter et se rapprocher de 7
Tout d'abord cette expérience prouve que l'ions h+ est bien l'oxydant et joue un rôle dans la réaction.
Mais aussi, à partir des données obtenues, on trace un graphique représentant l'avancement en fonction du temps: on obtient une courbe étant donnée que la vitesse de réaction n'est pas la même durant toute la réaction! Après on peut introduire les maths en parlant des dérivées de la courbe, les limites etc...
Seulement le temps est considérable avant que la réaction soit totale! Nous avons pensé à augmenter la température pour augmenter la vitesse de la réaction, car on observe habituellement qu’une augmentation de la température des réactifs de 10°C double la vitesse d’une réaction, mais on a toujours une vitesse trop faible pour la mesurer en moins d'une journée.
J'ai pensée à réaliser une simulation par ordi mais comment avoir la vitesse initiale, l'évolution de la vitesse et la vitesse finale simplement par le calcul?
Peut-on se permettre l'assimilation de l'activité chimique à la concentration, sachant que l'on à une concentration de 10^-2,03 mol.L^-1 ?
On a déterminer que:
· La calculatrice que l'on cherche à alimenter a besoin de 6V pour fonctionner
· Dans la plupart des cas, la pile citron, à vide, génère une tension d’environ 1V
· Dans la plupart des cas, la pile citron à une résistance d’environ 0,95Ω
Comment à partir de ces données trouver le nombre de piles nécessaire pour alimenter la calculatrice?
A priori la réaction est totale car le gaz s'évapore dans l'air il ne peut pas y avoir de réaction dans le sens contraire! Mais comment prouver par le calcul que la réaction es totale et non pas partielle?
On a trouvé Qmax,avec zx*F, on a mesurer l'intensité avec une seule pile citron au borne de la pile et on a trouvé le temps maximale qu'elle peut fonctionner grâce à Qmax=I*tmax. Mais Qmax change t-il pour cette seule pile si plusieurs autres piles sont reliée avec elle dans un circuit en série?
Qmax= zx*F
On a donc 2* 4,67*10^(-4) * 9,65*10^4
Je ne me trompe pas? Il ne faut pas diviser par deux la quantité de matière des ions h+ étant donnée qu'il y a 2H+ ?
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