Nombre d'électrons échangés (pile/électrolyse)

[Invité]

Bonjour à tous!

alors voila j'ai un petit souci au niveau de la quantité d'électrons échangés dans le circuit.
Prenons l'exemple suivant:

Soit une pile composée d'une électrode de zinc et d'une électrode de cuivre:

A l'anode, on a: 2 H2O=O2+4H+ +4e-
cathode: Zn2+ +2e-=Zn

Equation bilan: Zn2+ +H2O=Zn +1/2 O2+ 2H+

Je me demandais quel est le nombre d'électrons ayant circulé . Pour obtenir l'équation bilan, on a multiplié la deuxième équation par 2 pour avoir 4 électrons.Seulement, la quantité d'électrons ayant circulé est n(e-)=2x ou n(e-)=4x (puisque qu'on a multiplié par 2)

Merci d'avance

Sarah

[SoS(13)]

Bonjour Sarah,
Votre problème est avant tout de savoir ce que représente x.
La quantité d'électrons doit être reliée aux quantités connues, soit les ions zinc consommés soit le zinc formé, soit le dioxygène dégagé.
Si vous équilibrez l'équation avec des coefficients entiers (ce qui est attendu) alors x représente la quantité de dioxygène produit.
A vous d'en déduire la relation souhaitée.

[Invité]

Tout d'abord, merci pour la réponse rapide!

en fait ici, ce sont les ions Zn2+ qui sont consommés afin de produire du zinc.
Et quand je parlais de x, je parlais de l'avancement car le nombre de mol d'électrons échangés est proportionnel à l'avancement.
Seulement, dans la première équation, 2 moles d'électrons sont échangés alors que dans la deuxième, 4 moles d'électrons sont échangés. et je n'arrive pas à savoir si n(e-)=2x ou n(e-)=4x

Sarah

[SoS(11)]

Bonjour Sarah,

Lisez bien ce que vous dit mon collègue et réécrivez votre équation avec des coefficients entiers.
Avec ce qu'il vous dit et ce que vous avez compris vous devez trouver la réponse.
N'hésitez pas en cas de soucis à revenir.

Tout d'abord, merci pour la réponse rapide!

en fait ici, ce sont les ions Zn2+ qui sont consommés afin de produire du zinc.
Et quand je parlais de x, je parlais de l'avancement car le nombre de mol d'électrons échangés est proportionnel à l'avancement.
Seulement, dans la première équation, 2 moles d'électrons sont échangés alors que dans la deuxième, 4 moles d'électrons sont échangés. et je n'arrive pas à savoir si n(e-)=2x ou n(e-)=4x

Sarah

[Invité]

D'accord je vous remercie.

Je remet des nombres stoechiométriques entiers: on obtient:

2Zn2+ +2H2O=2Zn + O2 + 4H+

donc n(e-)=4x???

Sarah

[SoS(13)]

OUI, car x est la quantité de dioxygène formée.

[Invité]

Je vous remercie mais en fait j'ai encore un souci car cet exercice vient d'une annale (réunion 2003) que j'ai eu en controle.Et moi, j'avais mis que la quantité d'électrons échangés était de 2x car je me suis référée à la première demi équation (Zn2+ + 2e-=Zn)mais là vous me dites que c'est 4x.A ce moment la quel demi équation je dois choisir? puisque moi je pensais qu'il fallait prendre le nombre d'électrons échangés de n'importe quelle demi équation mais il s'avère que ce n'est pas le cas.

Sarah

[SoS(11)]

Lisez ce que mon collègue vous a écrit.
Si vous posez le tableau d'avancement vous verez que x correspond à la quantié de matière de O2, donc prendre la demi équation correspondante donc 4e-.
Ou vous prenez l'autre demi équation mais vous la multipliez par 2 car l'équation de réaction forme 2Zn donc il faut le nombre d'e- qui correspond à ce nombre.

Est ce clair? Sinon n'hésitez pas.

Je vous remercie mais en fait j'ai encore un souci car cet exercice vient d'une annale (réunion 2003) que j'ai eu en controle.Et moi, j'avais mis que la quantité d'électrons échangés était de 2x car je me suis référée à la première demi équation (Zn2+ + 2e-=Zn)mais là vous me dites que c'est 4x.A ce moment la quel demi équation je dois choisir? puisque moi je pensais qu'il fallait prendre le nombre d'électrons échangés de n'importe quelle demi équation mais il s'avère que ce n'est pas le cas.

Sarah

[Invité]

Ouii je vois maintenant! en fait on a pris n(e-)=2x au lieu de 4x car on a simplifié l'équation par 2

Mercii pour votre aide!

Sarah