CORRIGES

EXERCICE I :

1-

E°( Cu⁺⁺/Cu)=0,34 V.

Le cuivre constitue le pôle positif (métal moins réducteur)

E_zn-cu =E°(Cu⁺⁺/Cu) –E°(Zn⁺⁺/Zn)

 => E°(Zn⁺⁺/Zn)= E°(Cu⁺⁺/Cu) - E_Zn-Cu

 =0,34-1,1=-0,76 V.

2-

2.1-

E°( Cu⁺⁺/Cu)=0,34 V > E°( Fe⁺⁺/Fe)=-0,44 V. donc le cuivre constitue le pôle positif et le fer le pôle négatif.

E_Fe-Cu = E°( Cu⁺⁺/Cu) – E°(Fe++/Fe)=0,34-(-0,44)=0,78V.

(–) Fe│Fe²⁺⁞⁞Cu²⁺│Cu (+)

2.2-

Anode :Fe  → Fe²⁺ +2e

Cathode : Cu²⁺ +2e → Cu

Bilan :Fe + Cu²⁺→Fe²⁺ +Cu

EXERCICE II :

1- Schéma conventionnel de cette pile.

(–) Pt│H₃O⁺,H₂⁞⁞Au³⁺ │Au (+)     

2-Anode :    H₂ +2H₂O→2H₃O⁺  + 2e

Cathode : Au³⁺ +3e →Au

Bilan :3H₂ +6H₂O +2 Au³⁺→6H₃O⁺ +2Au

3-

E_ESH-Au=E°( Au³⁺/Au ) - E°( ESH ) Or  E°( ESH )=E°(H₃O⁺/H₂)=0

E°( Au³⁺/Au ) = E_ESH-Au=1,44V

Les ions Au³⁺ sont des oxydants plus forts que les ions  H₃O⁺

car E°( Au³⁺/Au )> E°(H₃O⁺/H₂)

EXERCICE III :

.1-Représentation conventionnelle de cette pile.

(–) Ni│Ni²⁺⁞⁞Ag⁺│Ag (+)

E_Ni-Ag= E°( A⁺/Ag) – E°(Ni^2+/Ni)=0,80-(-0,23)=1,03V

2-Equation-bilan de fonctionnement de cette réaction en précisant les demi-équations à chaque électrode lorsque la pile débite.

               Ni+2Ag⁺→Ni²⁺ +2Ag

3-Variation de masse de l’électrode constituant le pôle négatif.

  n=Q/xF  avec Q=It                        //voir la loi de Faraday (cours)

=

.

EXERCICE IV :

1-Le pôle négatif de cette pile est constitué par le couple (Fe⁺⁺/Fe) car il y a oxydation du fer.

2- Quantité d’électricité débitée par cette pile 

Fe →Fe²⁺ +2e

n=Q/xF

 =>Q=xF n(Fe) =2Fm(Fe)/M(Fe)= 2x96500x0,05/56 =172,32 C

3- Variation de la masse correspondante à l’électrode d’argent 

Fe + 2Ag⁺ →Fe²⁺ +2Ag

1mol                       2mol

n(Fe)=n(Ag)/2 =>n(Ag) =2n(Fe) 

 =>

=2x8,9310^-3 x108=33,24 g.

EXERCICE V:

 On réalise la pile théorique :

 Ag │Ag⁺⁞⁞Au³⁺│Au

polarité 

Pôle négatif : Ag⁺ /Ag

Pôle positif  : Au³⁺ /Au

fem 

E_Ag-Au =E°( Au³⁺ /Au)-E°( Ag⁺ /Ag)=1,50-0,80=0,70V

Réactions aux électrodes

Anode : Ag  →  Ag⁺ +  e

Cathode : Au³⁺ + 3 e → Au

équation-bilan

3Ag +Au⁺⁺⁺ →3Ag+ + Au

3- Diminution de la masse d’électrode d’argent.

3Ag +Au³⁺ →3Ag⁺ + Au

3mol  1 mol.      3 mol. 1mol

=>

- intensité du courant

        //voir la loi de Faraday(cours)

=.

or Q=It donc  It=n(Ag)F =>I=n(Ag)F/t=0015.96500/3.3600 = 0,0134 A.