Redox, pile et quantité d'énergie

[invite270c37bc]

Bonjour,

je débute dans le calcul d'énergie suite à une redox et je viens vous demander de l'aide car je ne comprends pas la correction d'un exercice :

On a deux équations bilans pour une pile composé de Zinc et de Manganese.

L’équation de zinc comporte 2e- et celle du Manganese 1e-.
Donc pour l'équation bilan on multiplie par deux l'équation du manganèse pour se retrouve avec aucun électron au final.

voici l'équation :

2MnO2 (s) + Zn (s) + ... = ...

Le calcul de la quantité d'électricité libérée est égale à Q = n(e-) * F,

nombre d’électrons transmis * constante de faraday


le réactif limitant est le manganèse (calcul des concentrations données).
Mon problème est que dans l'équation bilan, si on voit que le nombre de mole de réaction qu'il y aura lieu est égale à la moitié de la quantité de manganèse, n(e-) est selon moi égale à deux fois cette quantité donc, car à chaque réaction il y a deux électrons échangés ; n(e-) = 2 x lim.

Dans le livre ils écrivent que n(e-) = x lim.


si vous avez une interprétation à ce décalage... je suis ouvert à toutes explications complémentaires sur l'exercice si mes détails ne sont pas suffisants

vous en remerciant vivement

slein
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[jeanne08]

Il va sans doute falloir donner plus de précisions pour qu'on comprenne ta difficulté ( tu parles de solution alors que tout est solide dans ton équation ... )
Pour la question de quantité d'électrons échangés :
Si tu as une réaction redox bilan 2A + B. --> C + D avec 2 mol d'électrons échangés c'est à dire 2A + 2e- --> C et B --> D + 2e- chaque fois que tu consommes une mol de B il passe 2 mol d'e- et chaque fois que tu consommes 1 mol de A il passe 1/2 mol de e- dans le circuit . La charge de 1 mol d'électron est 1 F ( 1 Faraday )

[invite270c37bc]

si pour simplifier on dit qu'il a 100 mole de manganese et 100 mole de zinc alors on a x lim = 50 mol

Dans la correction ils disent que pour calculer Q, on fait 50 fois F, or pour moi on devrait 100 fois F, car pour une mole de réaction, 2 mole d'électrons sont échangées

qu'en pensez vous?

[jeanne08]

Si 50 mol de Zn deviennent 50 mol de Zn2+ alors il y a 100 mol d'électrons qui passent dans le circuit électrique soit (100* F) C
... mais j'aimerais voir la réaction bilan écrite ...

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite270c37bc]

voici la réaction bilan :

2 MnO2 + Zn + 2OH^- + 2 H2O donne ZN(OH)4^-2 + 2 MnO(OH)

avec deux électrons échangés.

on a une quantité x de Zn et x de MnO2.

Dans la réaction, le coefficient stoe. de MnO2 > Zn
donc MnO2 est le réactif limitant.

Il y aura x/2 réactions en mole. Donc x/2 * 2 électrons échangés. On est d'accord?

[moco]

C'est un peu absurde de partir de 100 moles de Zn et de 100 moles de MnO2, alors qu'il suffit de 50 moles de Zn pour faire réagir tes 100 moles de MnO2. Et dans ce cas, il y aura bien 100 moles d'électrons échangés.