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Exos Chimie Important


Mathilda30

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  • E-Bahut
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La pile fonctionne en générateur . Le pôle positif est cathode : réduction de AgCl(s) selon :

AgCl(s)+e--> Ag+Cl^(-)

réaction qui peut se décomposer formellement en deux étapes :

AgCl(s) --> Ag^(+)+Cl^(-)

Ag^(+)+e^(-)-> Ag

Le pôle négatif est anode : oxydation du dihydrogène selon :

H2(g) +2*e --> 2*H^(+) aq

On suppose que le électrodes positive et négative au repos sont en équilibre avec l'électrolyte dans lesquels elles sont plongées

---------------------------

Potentiel thermodynamique de l'électrode positive

E(+)=E°(Ag^(+)/Ag)+ p lg a(Ag+)

où p =R*T*ln(10)/F avec R constante des gaz parfait, T la température en K et F le Faraday 96500 C/mol, p vaut 0,0596 V à 25°C.a(Ag+)

est l'activité des sion Ag^(+) assimilable à la concentration adimensionnelle de cet ion dans le solutions diluées ==> {Ag^(+)}=[Ag^(+)]/c° où c° est la concentration standard

Le tableau d'avancement de la réaction de dissolution du chlorure d'argent permet d'exprimer la concentration addimensionnelle de l'ion Ag^(+) en fonction de celle de l'ion Cl^(-) et du produit de solubilité.

.................AgCl(s) --> Ag^(+)+Cl^(-)

t=0 ..........(excès)..........0............c

t..... ..........(excès)..........s............(s+c)

où s est la solubilité du chlorure d'argent.

Ks={Ag^(+)}*{Cl^(-)}={s}*{s+c}

dans le cas où s <<c ==> {Ag^(+)}≈ Ks/c et en conséquence

E(+)=E°(Ag^(+)/Ag)+ p lg (Ks/c)

---------------------------

Potentiel thermodynamique de l'électrode négative

E(+)=E°(H^(+)/H2)+ p lg (a(H^(+))/fH2) où a(H^(+) est l'activité des sion H^(+) assimilable à la concentration addimensionnelle de cet ion dans le solutions diluées et f H2 la fugacité du dihydrogène assimilable à sa pression partielle adimensionnelle dans le cas ou on considère son comportement est assimilable à celui d'un gaz parfait.

E(+)=E°(H^(+)/H2)+ p lg ({H^(+)}/{PH2})

La fem de la pile à pour expression :

∆E=E(+)-E(-)= E(+)=E°(Ag^(+)/Ag)+ p lg (Ks/c)-E°(H^(+)^2/H2)- p lg ({H^(+)}/{PH2})

lg (Ks/c)=(∆E-E°(Ag^(+)/Ag)+E°(H^(+)/H2)+ p lg ({H^(+)}^2/{PH2}))/p

lg (Ks/c)=(0,22-0,80)/p

Ks=10^(0,22-0,80)/p=1,855*10^(-10)

2--------------------

Couples en présence Cr2O7^(2-)/Cr^(3+) et CH3COOH/CH3CH2OH

équations électrochimiques correspondantes

Cr2O7^(2-)+6*e^(-)+14*H^(+) --> 2*Cr^(3+)+7*H2O

--------------------

CH3COOH+4*H^(+)+4*e^(-) -->CH3CH2OH+H2O

Potentiels thermodynamique correspondant

E1=E°(Cr2O7^(2-)/Cr^(3+))+(p/6)*lg ({Cr2O7^(2-)}*{H^(+) }^14)/{Cr^(3+)}^2

E2=E°(CH3COOH/CH3CH2OH)+(p/4)lg ({CH3COOH}*{H^(+)^4})/{CH3CH2OH}

------------------------------

Réaction redox

2*Cr2O7^(2-)+16*H^(+) +3*CH3CH2OH --> 4*Cr^(3+)+11*H2O+3*CH3COOH

constante d'équilibre

K={ Cr^(3+)^4}*{CH3COOH}^3/({*Cr2O7^(2-)}^2*{H^(+)}^16*{CH3CH2OH}^3)

De l'égalité des potentiels thermodynamique on déduit

12*(E°(Cr2O7^(2-)/Cr^(3+))-E°(CH3COOH/CH3CH2OH))/p=lg K

k=10^(12*(1,33-0,19)/0,059)=7.318*10^231

Réaction totale..

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