Etude de la pile Daniell

 Choix d'une référence

Classification électrochimique des couples rédox
  Etude et réalisation d’autres piles de type Daniell Expérience facile à réaliser
Influence des concentrations sur la f.é.m des piles de type Daniell Evaluation 
 Potentiel normal d'un couple rédox

 La demi- pile de réference


L’électrode de référence que l’on utilise est l’électrode normale a hydrogène

( ENH ), elle est constituée d’une lame de platine platiné .
Cette lame plonge dans une solution d’acide chlorhydrique de concentration égale a 1 mol.L-1
  Un courant de H2 gazeux a la pression de 1 bar est envoyé le long de la lame .
Le potentiel de l’ENH est le potentiel nul .

Par conséquent lorsque l’on mesure la f.é.m d’une pile constituée de l’ENH (placé à gauche)et d’une autre demi-pile on obtient le potentiel redox de l’autre couple.

 E° ox/réd =  E°ox/réd     -     E°H+ / H2

                =  E°ox/réd     -     0

  E° =  E°Cu2+/Cu - E°H+/ H2 = +0,34 V>0   E° =  E°Zn2+/Zn - E°H+/ H2 =  - 0,76V <0

 La f.é.m normale de la pile symbolisée par réd1 /ox1// ox2/réd2  est:

 E° =  E°ox2/réd2 - E° ox1 /réd1

Classification électrochimique des couples rédox                                          

Si E°ox / réd >0

Ox est plus oxydant queH+

Red est plus réducteur queH2

 
Si E°ox / réd <0

Ox est moins oxydant queH+

  Red est moins réducteur queH2

 

De deux couples rédqx celui qui a le potentiel normal( E°ox / réd)le plus élevé est celui auquel correspond l'oxydant le plus  fort et le réducteur   le plus  faible

 

Considérons la réaction de la pile Daniell :
Zn + Cu2+ Zn2+ + Cu
On peut calculer la constante d'équilibre à partir des potentiels normaux
E° (Cu2+/ Cu) = +0.34V
E° (Zn2+/ Zn) = - 0.76V
Donc :
E° = E° (Cu2+/Cu) - E° (Zn2+/Zn) = 1,1V

Le nombre d'électron échangé dans cette réaction est n = 2, on en déduit :

K=10 ( n.E° / 0.06)     =10 ( E° / 0.03)
K = 16,4.1037

Prévision d'évolution spontanée des réactions d'oxydoréduction

 A l'aide de la loi d'action de masse A l'aide  de la f.é m
 On calcule la fonction des concentrations π    et on la compare à K relative à la réaction associée à la pile On écrit l'équation de la réaction associée à la pile

On détermine la f.é.m de la pile

*Si E >0 la réaction directe est possible spontanément

 *Si E <0 la réaction inverse est possible spontanément

 *Si E =0 il n'y a pas de réaction  possible spontanément.On est dans un état d'équilibre dynamique

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