Soit une pile fer II - cuivre.
- Un bécher contient du chlorure de fer II dans lequel on a plongé une lame de fer (couple \ce{Fe^{2+}}/\ce{Fe_{(s)}} ).
- L'autre bécher contient du sulfate de cuivre et on y a plongé une lame de cuivre (couple \ce{Cu^{2+}}/\ce{Cu_{(s)}} ).
- Ces deux compartiments ont été reliés par un pont salin.
- On observe un dépôt de cuivre sur son électrode tandis que l'électrode de fer disparaît progressivement.
Quel est le schéma correspondant à cette pile ?
Pour établir le schéma de fonctionnement d'une pile, il faut tout d'abord déterminer l'équation d'oxydoréduction.
Pour cela, on commence par établir les demi-équations des couples mis en jeu, soit ici :
\ce{Cu^{2+}_{(aq)}}/\ce{Cu_{(s)}} et \ce{Fe^{2+}_{(aq)}}/\ce{Fe_{(s)}}
- \ce{Cu^{2+}_{(aq)}} + 2e^{-} = \ce{Cu_{(s)}}
- \ce{Fe_{(s)}} = \ce{Fe^{2+}_{(aq)}} + 2e^{-}
Le nombre d'électrons échangés étant le même pour les deux demi-équations, on les combine directement pour obtenir l'équation de la réaction en tenant compte des indications de l'énoncé (fer solide consommé, cuivre solide formé) :
\ce{Cu^{2+}_{(aq)}} + \ce{Fe_{(s)}} \ce{->}\ce{Cu_{(s)}} + \ce{Fe^{2+}_{(aq)}}
Il se produit une oxydation du zinc dans son compartiment (c'est lui qui donne les électrons) donc la lame de zinc correspond à l'anode tandis que celle de fer correspond à la cathode (les ions fer II reçoivent des électrons qui permettent leur réduction).
Une fois cela établi, on peut donc réaliser le schéma correspondant :
Soit une pile cuivre - zinc.
- Un bécher contient du sulfate de cuivre dans lequel on a plongé une lame de cuivre (couple \ce{Cu^{2+}}/\ce{Cu_{(s)}} ).
- L'autre bécher contient du sulfate de zinc et on y a plongé une lame de zinc (couple \ce{Zn^{2+}}/\ce{Zn_{(s)}} ).
- Ces deux compartiments ont été reliés par un pont salin.
- On observe un dépôt de cuivre sur son électrode tandis que l'électrode de zinc disparaît progressivement.
Quel est le schéma correspondant à cette pile ?
Soit une pile fer II - aluminium.
- Un bécher contient du chlorure de fer II dans lequel on a plongé une lame de fer (couple \ce{Fe^{2+}}/\ce{Fe_{(s)}} ).
- L'autre bécher contient du chlorure d'aluminium et on y a plongé une lame d'aluminium (couple \ce{Al^{3+}}/\ce{Al_{(s)}} ).
- Ces deux compartiments ont été reliés par un pont salin.
- On observe un dépôt de fer sur son électrode tandis que l'électrode d'aluminium disparaît progressivement.
Quel est le schéma correspondant à cette pile ?
Soit une pile fer III - argent.
- Un bécher contient du chlorure de fer III dans lequel on a plongé une lame de fer (on considérera, pour simplifier, le couple \ce{Fe^{3+}}/\ce{Fe_{(s)}} ).
- L'autre bécher contient du nitrate d'argent et on y a plongé une lame d'argent (couple \ce{Ag^{+}}/\ce{Ag_{(s)}} ).
- Ces deux compartiments ont été reliés par un pont salin.
- On observe un dépôt d'argent sur son électrode tandis que l'électrode de fer disparaît progressivement.
Quel est le schéma correspondant à cette pile ?
Soit une pile aluminium - argent.
- Un bécher contient du nitrate d'argent dans lequel on a plongé une lame de d'argent (couple \ce{Ag^{+}}/\ce{Ag_{(s)}} ).
- L'autre bécher contient du chlorure d'aluminium et on y a plongé une lame d'aluminium (couple \ce{Al^{3+}}/\ce{Al_{(s)}} ).
- Ces deux compartiments ont été reliés par un pont salin.
- On observe un dépôt d'argent sur son électrode tandis que l'électrode d'aluminium disparaît progressivement.
Quel est le schéma correspondant à cette pile ?
Soit une pile aluminium - cuivre.
- Un bécher contient du sulfate de cuivre dans lequel on a plongé une lame de cuivre (couple \ce{Cu^{2+}}/\ce{Cu_{(s)}} ).
- L'autre bécher contient du chlorure d'aluminium et on y a plongé une lame d'aluminium (couple \ce{Al^{3+}}/\ce{Al_{(s)}} ).
- Ces deux compartiments ont été reliés par un pont salin.
- On observe un dépôt de cuivre sur son électrode tandis que l'électrode d'aluminium disparaît progressivement.
Quel est le schéma correspondant à cette pile ?