piles et accumulateur

[niramane premièreS]

bonjour,

la question 5 de ce DM me donne du fil à retordre :

On réalise une pile nickel-zinc à partir des couples Ni²+/Ni et Zn²+/Zn

L'électrode de nickel constitue le pôle positif de la pile.


1 Faire un schéma annoté de la pile et indiquer la polarité.
2 Comment vérifier expérimentalement la polarité de la pile ?
3 Écrire les demi-équations redox se produisant aux électrodes lors du fonctionnement de la pile et en déduire l'équation de
fonctionnement.
4 Compléter le schéma réalisé au 1 en y ajoutant une résistance R entre les deux électrodes. Indiquer à l'extérieur de la pile, le
sens de passage du courant et celui des électrons.


5)Chaque électrode de la pile a une masse initiale de 20 g et la quantité de matière initiale des ions positifs présents dans
chaque solution ionique est de 0,1 mol

a)Pour quelle raison, la pile va-t-elle s'arrêter de fonctionner ?

b)Que vaut l'avancement maximal de la réaction?

Masses molaires exprimées en g.mol-1 :
Ni : 58,7 Zn : 65,4.


j'ai répondu à toutes les questions sauf la 5b. est ce que je dois faire un tableau d'avancement?

a) La pile s'arrête lorsque l'un au moins des réactifs a disparu

Equation Ni2+ (aq) + Zn(s) --> Zn2+ (aq) + Ni(s)

Avancement Quantité de matière (mol)

Etat initial x = 0 0,1 0,306 0 0
intermediaire x 0,1-x 0,306-x x x

Etat final x_max, 0,1-x_max, 0,306-x_max, x_max, x_max

quantité de matière n(Zn)=20/65.4 = 0,306 mol
quantité de matière n(Ni) = 20/58,7 = 0,34 mol

je cherche le réactif limitant
0,1-x(max) =0
x(max) = 0,1 mol
0,306-x(max) = 0
x(max) = 0,306 mol
je compare et donc je choisis la valeur la plus petite 0,1mol ce sont les ions positifs du Nikel qui vont s'épuiser en premier

le réactif limitant est le nickel

mais je ne suis pas convaincue : en fait je ne comprends pas "Chaque électrode de la pile a une masse initiale de 20 g et la quantité de matière initiale des ions positifs présents dans chaque solution ionique est de 0,1 mol"

merci d'avance de votre aide

[SoS(9)]

Bonjour, votre raisonnement tient parfaitement la route.
On vous donne la masse de chaque électrode (l'une est consommée) et les quantités de matières de chaque ion (l'ion nickel est consommé). Cela vous permet, comme vous l'avez fait, de déterminer les quantités de matière initiales des réactifs, et donc de déterminer le réactif limitant.

[niramane 1èreS]

bonjour,

merci de votre réponse si rapide.

[SoS(9)]

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