Duree de fonctionnement d'une pile .
Une pile d'etude est realisee a partir d'une lame d'aluminium de 27 g, d'une lame de zinc de 13g, de 200mL d'une solution de chlorure d'aluminium de concentration 0.50mol/L et de 150mL d'une solution de sulfatre de
zinc de concentration de 1.0mol/L.
La constante d'equilibre associee a l'equation 3Zn2+(aq) + 2Al(s) = 3Zn(s) +3Al3+(aq) est k=3*10^91.
a)Determiner le quotient initial de reaction du systeme ainsi constitue.
ma reponse:
Q,r,i=[Al3+]^2/[Zn2+]^3= (0.50)^2/(1)^3=0.25.
b)L'equation est-elle ecrite dans le sens direct de la transformation?
ma reponse:
Oui, l'equation est ecrite dans le sens direct de la transformation, car Q,r,i
c)Identifier l'anode et la cathode de cette pile.Quels sont les poles + et - de cette pile?
ma reponse:
anode--------> aluminium (pole -)
cathode-------> zinc (pole+)
d)Ecrire les equations de reactions se produisant a chaque electrode.
ma reponse:
cathode, il y a une reduction, donc:
Zn2+ + 2e- = Zn
anode, il y a une oxydation, donc:
Al= Al3+ + 3e-
e)Representer cette pile par son formalisme conventionnel.
ma reponse:
c'est bon j'ai reusii a le faire.
f)Determiner l'avancement maximal de la reaction. En deduire la quantite
maximale d'electricite que peut debiter cette pile.
ma reponse:
On a:
n(Zn2+)=1*150*10^-3=0.150 mol
n(Al)=27/27=1mol
n(Zn)=13/65.4=0.20
n(Al3+)=0.50*200*10^-3=0.1
donc d'apres le tableau d'avancement , on peut en deduire que xmax=0.05, le reactif limitant est le sulfate de zinc.
Qmax= 6xmax * F
= 6*0.05*9.6*10^4
=28800C
F=9.6*10^4C/mol, l'enoce ne donne pas cette valeur , donc je l'ai recherche , sinon je sais pas comment faire.
g)Determiner sa duree maximale de fonctionnement si elle debite un courant d'intensite I=150mA.
ma reponse:
Q=I*t
t=Q/I
tmax=Qmax/Imax
tmax=28800/150*10^-3=192000s.
h)Donner la nature et le sens de deplacement des porteurs de charge, tout le long du circuit
lorsque la pile fonctionne.
ma reponse:
Le circuit circule de la plaque de zinc vers la plaque d'aluminium, donc les electrons
circulent de la plaque d'aluminium vers la plaque de zinc.
merci beaucoup