Exercice Pile Nickel-Cadmium
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Exercice Pile Nickel-Cadmium



  1. #1
    CobeLegrand

    Thumbs down Exercice Pile Nickel-Cadmium


    ------

    Bonsoir je pense que j'abuse beaucoup trop de ce forum mais je suis vraiment bloqué....

    Dans un exercice j'ai une question où je dois "Indiquer comment évolue la valeur de la f.é.m lorsque la pile fonctionne. Donner sa valeur lorsque la
    pile ne fonctionne plus. Commenter."
    Capture d’écran 2022-12-02 171725.png
    Désolé l'énoncé est assez long...

    Question précédente on m'avait demandé de calculer la force électromotrice j'ai F.E.M = -0,25-(-0,40) =0,15 V

    Mais maintenant je bloque, pour la première partie de la question j'ai dit que la F.é.m diminue au fils de la réaction car [NI2+] diminue alors que [Cd2+] augmente. Pour la deuxième partie, je sais que à l'équilibre F.é.m = E1eq = E2eq il faut donc faire un tableau d'avancement ? pour calculer la concentration de [NI2+]eq et [Cd2+]eq ?

    Et du coup ça me donnerai quelque chose comme ça :Capture d’écran 2022-12-02 182730.png mais E2-E1 < 0,25 la réaction n'est donc pas total

    Je pense que je suis entrain de faire n'importe quoi si quelqu'un pourrait m'aider merci.

    -----

  2. #2
    gts2

    Re : Exercice Pile Nickel-Cadmium

    Citation Envoyé par CobeLegrand Voir le message
    Pour la deuxième partie, je sais que à l'équilibre F.é.m = E1eq = E2eq il faut donc faire un tableau d'avancement ? pour calculer la concentration de [NI2+]eq et [Cd2+]eq ?
    Oui c'est bien cela.

    Citation Envoyé par CobeLegrand Voir le message
    Et du coup ça me donnerai quelque chose comme ça :
    Là je ne vois pas trop d'où sortent les 0,05 et le 0,088, ni pourquoi vous connaissez la quantité de matière de Cd et pas celle de Ni.

    Citation Envoyé par CobeLegrand Voir le message
    mais E2-E1 < 0,25 la réaction n'est donc pas totale
    Où voulez-vous en venir ?

  3. #3
    CobeLegrand

    Re : Exercice Pile Nickel-Cadmium

    0,05 je me suis trompé c'est plutôt n= 0,1 x 100x10^-3 = 0,01 mol se sont les quantités de matière dans chaque demi pile et 0,088 ont dit que le : "Cadmium, a une masse initiale
    de 2,0g" n = m/v*M Mais la encore c'est plutôt 0,17 mol

    Dans mon cours il est indiqué que si la différence de potentiel entre l'électrode avec le potentiel standard la plus élevé et la deuxième électrode est comprise entre -0,25V et 0,25 v la réaction n'est pas quantitative. Du coup la réaction est pas totale et ça se complique pour déterminer les réactifs à l'état final. Parce que si la réaction était totale j'aurai juste à déterminer le réactif limitant pour trouver x.
    Dernière modification par CobeLegrand ; 02/12/2022 à 19h19.

  4. #4
    gts2

    Re : Exercice Pile Nickel-Cadmium

    Plutôt 0,017 mol (et même 0,018)

    On ne mélange pas les espèces dans un becher, mais on fait une pile, si on court-circuite la pile, les électrons vont circuler (et donc la réaction avoir lieu) tant que la fem ne sera pas nulle
    Dernière modification par gts2 ; 02/12/2022 à 19h37.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    CobeLegrand

    Re : Exercice Pile Nickel-Cadmium

    Ça veut dire que je ne dois pas faire de tableau d'avancement ?

  7. #6
    FC05

    Re : Exercice Pile Nickel-Cadmium

    Si.

    Mais tu dois aussi écrire que les potentiels sont égaux pour trouver x ... je te laisse faire ...
    "La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick

  8. #7
    CobeLegrand

    Re : Exercice Pile Nickel-Cadmium

    C'est à dire E(Ni2+/Ni(s)) = E(Cd2+/Cd(s))

    Et du coup je cherche x avec ça ? -0,25+((0,06)/2)*log((0,01-x)/0,1) = -0,40+((0,06)/2)*log((0,01+x)/0,1). Mais cette équation ne donne pas de solution ?
    0,25+((0,01-x)/(0,1))^(0,03)=((0,01+x)/(0,1))^(0,03)

    Mais si j'ai une réaction non quantitative
    j'ai k = [Cd2+]eq/[Ni2+] = (0,01+x)/(0,01-x) et je peux calculer k = 10^(2x2x(-0,25+0,40)/0;06 = 1x10^10

    donc j'ai 1x10^10 = (0,01+x)/(0,01-x) donc 1x10^8 - 1x10^10 x = 0,01 + x alors 1x10^8 - 0,01 = 1x10^10 x + x enfin x = (1x10^8-0,01)/1x10^10 donc x = 9,99x10^-3 c'est possible ??

    Et du coup j'aurai [Cd2+]eq = 0,01 + 9,99x10^-3 = 0,01999
    [Ni2+]eq = 0,01 - 9,99x10^-3 = 1x10^5

    donc E(Ni2+/Ni(s))eq = -0,25+(0,06/2)* log(1x10^5) = - 0,4
    E(Cd2+/Cd(s))eq = -0,40+(0,06/2)* log(0,01999) = - 0,45

    C'est pas possible.... je vois vraiment pas comment faire

  9. #8
    gts2

    Re : Exercice Pile Nickel-Cadmium

    Citation Envoyé par CobeLegrand Voir le message
    -0,25+((0,06)/2)*log((0,01-x)/0,1) = -0,40+((0,06)/2)*log((0,01+x)/0,1). Mais cette équation ne donne pas de solution ?
    Je trouve : x=0.0099998

    Chacun des potentiels vaut -0.420969
    n(Ni2+)eq=2 10-7

    Vous avez des problèmes de calculatrice
    Dernière modification par gts2 ; 03/12/2022 à 07h56.

  10. #9
    CobeLegrand

    Re : Exercice Pile Nickel-Cadmium

    merci beaucoup

  11. #10
    FC05

    Re : Exercice Pile Nickel-Cadmium

    Une réaction "non quantitative" avec un K de l'ordre de 10^10 ?
    Après je ne comprends pas les "/0,1" dans les équations du potentiel de Nernst ... l'activité d'un solide c'est 1.

    Sinon, normalement les deux méthodes (avec Nernst et avec K) doivent donner le même résultat.
    "La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick

  12. #11
    gts2

    Re : Exercice Pile Nickel-Cadmium

    (0,01-x) est la quantité de matière ; 0,1 c'est le volume 100 mL ; et donc (0,01-x)/0,1 est la concentration.

    La constante n'est "que" de 105 , il y a un 2 en trop dans la formule.
    Dernière modification par gts2 ; 03/12/2022 à 14h41.

  13. #12
    FC05

    Re : Exercice Pile Nickel-Cadmium

    J'avais lu trop vite ...
    "La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick

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