Les piles (exercices)

Exercice 1 Pile Fer-Aluminium

On réalise une pile qui met en oeuvre les couples oxydo-réducteurs Al³⁺/Al et Fe²⁺/Fe. Les électrodes sont placées dans des solutions de
volumes 60 mL où les concentrations des ions métalliques valent toutes deux 0,5 mol/L. On donne la constante d'équilibre pour la réaction entre les ions Fe²⁺ et Al : K= 10¹²².

Exercice 2 Pile Zinc-Aluminium

Une pile d'oxydo-réduction est constituée en associant les deux demi-piles suivantes :

- Une lame de zinc de 7,34 g trempant dans 100 mL d'une solution de sulfate de zinc à 0,1 mol/L.

- Une lame d'aluminium de 4,37 g trempant dans 100 mL d'une solution de sulfate d'aluminium à 0,1 mol/L

Les deux demi-piles sont reliées par un pont salin contenant une solution gélifiée de chlorure de potassium. La pile débite un courant d'intensité I pendant 3 heures. On constate alors que la masse de l'électrode de zinc a diminué de 1,6 %.

7 / 7

Ex1 : Quelle électrode constitue l'anode de cette pile ?
1. l'électrode de fer.
2. l'électrode d'aluminium.
Ex 1 : Calculer le quotient de réaction initial Qri. (2 chiffres significatifs)
Ex 1 : Quelle doit être la masse minimale de l'électrode d'aluminium ? (en cg avec 2 chiffres significatifs)
Ex 1 : Combien de temps cette pile peut-elle fonctionner au maximum ?
1. environ 1h 30
2. 30 000 s
3. presque 9 h
4. de l'ordre de 1 jour
Ex 2 : Quelle électrode constitue la borne (+) de cette pile ?
1. l'électrode d'aluminium
2. l'électrode de zinc
Ex 2 : Quelle est en mA l'intensité I que débite la pile ? ( 2 chiffres significatifs)
Ex 2 : Quelle est la concentration des ions aluminium au bout des 3 h de fonctionnement ? ( en mmol/L avec 3 chiffres significatifs)