f.e.m. d'une pile

[pitchou1308]

Bonsoir,

Je dois calculer la f.e.m. d'une pile. Or, il m'est difficile de comprendre le calcul que je dois appliquer.
Il s'agit d'une pile Cu/Cu²⁺(0,1 mol/L) // Zn²⁺ (0,2 mol/L)/Zn

D'après ce que j'ai compris, étant donné que la concentrZn²⁺ (0,2 mol/L)/Znation des deux éléments n'est pas identique, la formule à appliquer serait la suivante :
E⁰ (Cu/Cu²⁺)-E⁰ Zn²⁺/Zn + RT/2F ln (C Cu²⁺/C Zn²⁺)

Je n'arrive pas à trouver ce que signifie RT/2F, ce n'est pas explicite dans mes cours et du coup je suis bloquée sur ce calcul puisque je peux uniquement remplacer les termes de la première partie de l'équation.

Je dois rendre ce devoir demain, merci beaucoup si vous pouvez m'aider
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[jeanne08]

Tu as dû voir la formule de Nernst : pour un couple redox : a Ox + ne- = b Red on a E = E° Ox/Red + RT/n F Ln ((ox)^a /(Red)^b ) avec R =constante des gaz parfaits , T température , F charge de 1 mol d'électrons n nombre d'e- mis en jeu ,(Ox) = activité de l'oxydant et (Red) activité du réducteur
note : l'activité d'un soluté est sa concentration en mol/L et l'activité d'un solide est 1
Tu vas donc calculer ECu2+/Cu et EZn2+/Zn et trouver la fem demandée par la fomule indiquée .

[pitchou1308]

Merci pour ta réponse,

La constante des gaz parfaits est égale à 8.314 en J.mol-1.K-1 de ce que j'ai pu lire. Par contre, la température n'est pas indiquée dans l'énoncé de mon exercice, cela veut-il dire que je dois utiliser la valeur T = 298 K qui correspond apparemment à 25°C ?
Dans ces conditions j'ai trouvé une autre formule qui permet de calculer la f.e.m. :

E⁰ + 0,06/n log ([Ox1] [red2]/ [red1] [Ox2]
0,34-0,76 + 0,06/2 log [0,01x0,02/0,02x0,01]

Est-ce que c'est le bon calcul ? :/

[jeanne08]

Les activités des solides sont 1 donc tu as la formule que tu as donnée dans ton premier post à appliquer avec R= 8.314 J/K/mol et F = 96500 C . On prend T = 298K . Celle que tu donnes dans ton post 3 est fausse car activité de Cusolide = activité de Zn solide = 1 ... il ne reste donc que les concentrations en Cu2+ et Zn2+
note : RT/F Ln x = 0.06*log x à 298 K

[A voir en vidéo sur Futura]

[pitchou1308]

D'accord, si je comprends bien, le calcul juste est donc :
0,34-0,76 + 0,06 x log 0,1/0,2 ?
étant donné que tu as écrit que RT/F Ln x = 0.06*log x

[pitchou1308]

Je trouve -0,438 comme résultat... est-ce que ça vous semble correct ?

[jeanne08]

Non ... tu es étourdi ...
1) on a E° Zn2+/Zn = - 76 V ... ne pas oublier le signe -
2) il y a un 2 qui est perdu ... 0.06/2 *log ...ce 2 correspond au nombre d'électrons échangés pour chaque couple redox

[pitchou1308]

Ok en fait je m'étais calquée sur la note que tu avais mis où le 2 n'était pas indiqué du coup je pensais que c'était moi qui avais fait une erreur dans ma première formule
Merci quand-même