Upload
others
View
1
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
R1–Thermodynamiquedesréactionsd’oxydo-réduction 1
RPC-LycéeBaimbridge–Décembre2017 A.MOMIN
Ch.R1(cours+TD):Thermodynamiquedesréactionsd’oxydo-réduction
INTRODUCTION
I. EVOLUTIONDESSYSTEMESELECTROCHIMIQUES I.1. DEFINITIONSETCONVENTIONS I.2. ETUDETHERMODYNAMIQUED’UNECELLULEELECTROCHIMIQUE I.3. GRANDEURSSTANDARDD’UNEREACTIONREDOX
II. POTENTIELD’ELECTRODEE II.1. ELECTRODEDEREFERENCE,POTENTIELD’ELECTRODE II.2. FORMULEDENERNST II.3. EVOLUTIONETEQUILIBRED’UNEPILEELECTROCHIMIQUE
III. ENTHALPIELIBRESTANDARDASSOCIEEAUNEREACTIONELECTROCHIMIQUE III.1. DEFINITION III.2. APPLICATION1:CALCULDELACONSTANTED’EQUILIBRETHERMODYNAMIQUED’UNEREACTIONREDOX III.3. APPLICATION2:CALCULDEPOTENTIELSREDOXSTANDARD
IV. APPLICATIONAL’ETUDETHERMODYNAMIQUED’UNEPILEBOUTON
ANNEXE:DIFFERENTSTYPESD’ELECTRODES
CONCEPTS-CLESGénérateur/récepteurélectrochimique,réactiond’oxydo-réduction,tensionàvide,anodeetcathode,électrode,ESH,potentield’électrode,enthalpielibreélectrochimique
COMPETENCESESSENTIELLESDEVELOPPEES- R11:Enoncerlarelationentrel’affinitéchimiqued’uneréactiond’oxydo-réductionetlespotentielsdeNernstdescouplesmisenjeu [I]
- R12:Relierl’enthalpielibrestandardd’uneréactiond’oxydo-réductionet lespotentielsredoxstandarddescouplesmisenjeu [I]
- R13:Déterminer lavaleurdupotentielredoxstandardd’uncoupleàpartirdedonnéesthermodynamiques(constantesd’équilibre,autrespotentielsredoxstandard…) [III]
- R14:Relierlatensionàvided’unepileetl’enthalpielibredesaréactiondefonctionnement [I]
- R15:Etablirl’inégalitéreliantlavariationd’enthalpielibreetletravailélectriquecédéparunecelluleélectrochimique[I]
- R16:Décrireetjustifierlefonctionnementd’ungénérateurélectrochimique [I,II]
R1–Thermodynamiquedesréactionsd’oxydo-réduction 2
RPC-LycéeBaimbridge–Décembre2017 A.MOMIN
INTRODUCTION
En PCSI, les réactions de transferts d’électrons, appelées réactions d’oxydo-réduction, ont été étudiéesqualitativement,maisaussiquantitativementavecl’introductionsansdémonstrationdelarelationdeNernst.
Cette année, nous allons développer des outils complémentaires permettant d’étudier tous les aspects desréactionsredoxensolutionaqueuse,quiontdesapplicationsautantenchimieindustriellequ’enchimiedesynthèseouenbiochimie,etsurtoutdanslaviecourante(piles,accumulateurs).Dansleschapitressuivants,nousaborderons:
- l’aspectthermodynamiquedecesréactions,ennousappuyantsurlecoursdethermochimie,surlabasedessystèmesélectrochimiques,pilesetélectrolyseurs,sousunangleessentiellementénergétique(chapitreR1);
- lecouplageavec lesréactionsacido-basiques,decomplexationoudeprécipitation(chapitreR1),dans leprolongementdelaPCSI;
- l’aspect cinétique de ces réactions, central tant dans l’industrie que dans le domaine des matériaux(chapitresR2etR3).
I. EVOLUTIONDESSYSTEMESELECTROCHIMIQUESLesrésultatsdecechapitre,etdansceparagrapheenparticulier,obtenussouscontrôlethermodynamique,doiventsouventêtrenuancéspardesconsidérationscinétiques,commec’estsouventlecasenchimie!
I.1.DEFINITIONSETCONVENTIONS+Réactiond’oxydo-réduction,réactionélectrochimique:
Lesréactionsd’oxydo-réductionsontdesréactionsdetransfertd’unoudeplusieursélectron(s),entreuneespècedonneuse appelée«réducteur»etuneespèceacceptrice appelée«oxydant»1.Ensolutionaqueuse,elles sontdedeuxtypes:
- les réactions entre espèces en solution (exemple de la réaction entre les ions Fe3+(aq), oxydants, et les ionsSn2+(aq), réducteurs): le transfert d’électrons se fait par contact direct (par «sphère interne») ou indirect (par«sphèreexterne»)entreoxydantetréducteur.
- les réactions électrochimiques, qui mettent en jeu des transferts d’électrons à l’interface entre lasolutionetunephasecondensée(solideouliquide).
On étudie ici des systèmes électrochimiques, dont l’approche est plus simple et qui ont davantage d’applicationsconcrètes,etonadmettraquelesrésultatsobtenusdansl’étudethermodynamiquedetelssystèmespeuvents’étendreaupremiercas.
+Celluleélectrochimique:
Unecelluleélectrochimiqueestunsystèmeformédedeuxélectrodes(aussiappeléesdemi-piles).
Uneélectrodeestl’associationdedeuxéléments:
-unconducteurmétallique(souventappeléimproprement«électrode»),solideouliquide -unélectrolyte(solutionconductriceducourant)l’ensemble des deux étant associé à un couple oxydant/réducteur dont les espèces chimiques sont présentes àl’électrode.
-Une cellule électrochimique peut convertir de l’énergie chimique en énergie électrique (dipôle fonctionnant engénérateurélectrochimique:piles);ouconvertirdel’énergieélectriqueenénergiechimique(dipôlefonctionnantenrécepteurélectrochimique:électrolyseurs).
L’électrolytepeutêtreidentiquepourlesdeuxélectrodes;pluscommunément,lesdeuxélectrolytessontreliésparunejonctionélectrolytiquequiassurelecontactélectriqueentrelesdeuxélectrodes(paroiporeuseoupontsalin),etonnégligeraladifférencedepotentieldejonction∆𝑉#$%&'($%(c’estengénéralunebonneapproximation).
Onmet en œuvre dans chaque demi-pile un couple oxydant/réducteur (le réducteur peut être le conducteurmétalliquedel’électrode:exempledePb,Zn…).
1Cesréactionss’accompagnentduréarrangementdelagéométrie(leplussouvent)etdelastructureélectronique(toujours)decesespèces.
R1–Thermodynamiquedesréactionsd’oxydo-réduction 3
RPC-LycéeBaimbridge–Décembre2017 A.MOMIN
+Rappel:différentstypesd’électrodes(cf.annexe)
+Conventionsthermodynamiquesprisespourcecours:
+Le sens conventionnel choisi pour le courant (𝐼 > 0) circulant à l’extérieur de la cellule électrochimiquecorrespondàlaconsommationd’électrons,c’est-à-direàlaréductiondel’oxydantàl’électrodededroite,etdoncàl’oxydationduréducteuràl’électrodedegauche.
ExempledelapileDaniell:
⊖ Zn s Zn12, SO61– Cu12, SO61– Cu s ⊕
Expérimentalement,I>0;onobservedonclesréactionssuivantes:
Pourunavancementunitaire,lenombred’électronsconsommésàdroiteetlibérésàgaucheest𝑛 = 𝑛= = 𝑛> = 2.
ªAttention: Cela ne veut pas dire qu’effectivement, la réduction ne peut avoir lieu qu’à droite et l’oxydation qu’àgauche!CechoixestCONVENTIONNEL,ilpermetdedéfinirlesensducourantsi𝐼 > 0!Si𝐼 < 0,onaura,àl’inverse,réductionàgaucheetoxydationàdroite.
Anodeetcathode:
électrode)de)gauche)(G) électrode)de)droite)(D)Cellule%électrochimique
Charge)ou)source)électrique
Conducteur)G Conducteur)D
Electrolyte)G Electrolyte)D
Jonction)électrolytique
R1–Thermodynamiquedesréactionsd’oxydo-réduction 4
RPC-LycéeBaimbridge–Décembre2017 A.MOMIN
Exercicedecours:
Si𝐼 > 0,quiestl’anode?lacathode?
Si𝐼 < 0,quiestl’anode?lacathode?
I.2.ETUDETHERMODYNAMIQUED’UNECELLULEELECTROCHIMIQUE
On considère une cellule électrochimique siège d’une transformation redox:α>Ox> + 𝑛>eE = 𝛽>Red>𝛽=Red= = α=Ox= + 𝑛=eE
correspondantàuneélectrodedegauchequifonctionneenanodeetuneélectrodededroitequifonctionneencathode,cequicorrespondà𝐼 > 0.
Globalement,laréactioneffectiveest:α>Ox> + 𝛽′=Red= = 𝛽′>Red> + α′=Ox=,avec𝒏lenombredemold’électronséchangés par mol d’avancement. La réaction peut être spontanée (pile) ou bien forcée (électrolyseur) sans que leraisonnementnesoitmodifiéparlasuite.
Onseplaceentrelesinstants𝑡et𝑡 + d𝑡,duréeaucoursdelaquellel’avancementdelaréactionredoxvariede𝐝𝝃 > 𝟎.Onse placedans les conditionsd’une transformationmonothermeetmonobare (𝑃PQ' = cte et𝑇PQ' = cte). Calculons lavariationd𝐺del’enthalpielibredelacelluleélectrochimiquependantcettetransformation,dedeuxmanières:
+Calculsuruncheminréversible(d𝑆&WééP = 0):
àPremierprincipedelathermodynamique:
d𝑈 = 𝛿𝑄Wé\ + 𝛿𝑊^,Wé\ + 𝛿𝑊é_P&,Wé\
àCalculde𝛿𝑊é_P&,Wé\:
Pendantd𝑡,ilya 𝑛d𝜉 molesd’électronséchangés,soitune charge 𝛿𝑞 = 𝑛d𝜉 · −ℱ = −𝑛ℱd𝜉, où ℱ est laconstante de Faraday, opposé de la charge d’une moled’électrons par définition. Comme ils sont libérés auniveaudel’anode(lieud’oxydation)etsedirigentverslacathode(lieuderéduction),ilspassentdoncdupotentielélectriqueinitial𝑉=aupotentielfinal𝑉> = 𝑈 + 𝑉=.
Le travail électrique reçu par les électrons échangés,extérieursausystèmeestdonccédéparlesystème.Son
expression est: 𝛿𝑊e = −𝑑𝐸^ = − 𝛿𝑞 · 𝑉>é'h'i(%h_
−
𝛿𝑞 · 𝑉=é'h'i(%h_
= 𝛿𝑞 · 𝑉= − 𝑉> = −𝛿𝑞 · 𝑈.
Letravailélectriquereçuparlesystèmeestdonc:𝛿𝑊é_P& =−𝛿𝑊′ = 𝛿𝑞 · 𝑈 = −𝑛ℱ𝑈d𝜉
Pourunetransformationréversible,onremarqueque𝐼 → 0.Pardéfinitiondelatensionàvide: 𝑈 k→l = 𝑒.
Le travail électrique reçu par le système est donc:𝜹𝑾é𝐥𝐞𝐜,𝐫é𝐯 = −𝒏𝓕𝒆𝐝𝝃.
àSecondprincipedelathermodynamique:
d𝑆 = 𝛿𝑄 𝑇PQ' + 𝛿𝑆&WééP = 𝛿𝑄Wé\ 𝑇 (𝑇 = 𝑇PQ' lors d’unetransformationréversible) ⇒ 𝜹𝑸𝐫é𝐯 = 𝑻𝐝𝑺
à 𝜹𝑾𝐩,𝐫é𝐯 = −𝑷𝐝𝑽 (𝑃 = 𝑃PQ' lors d’une transformationréversible)
Ainsi: d𝑈 = −𝑃d𝑉 + 𝑇d𝑆 − 𝑛ℱ𝑒d𝜉 d’où:
d𝐺 = d 𝑈 + 𝑃𝑉 − 𝑇𝑆 = d𝑈 + 𝑉d𝑃 + 𝑃d𝑉 − 𝑆d𝑇 − 𝑇d𝑆
soit:d𝐺 = 𝑉d𝑃 − 𝑆d𝑇 − 𝑛ℱ𝑒d𝜉
+Deplus,l’identitéthermodynamiquepour𝐺s’écrit: d𝐺 = −𝑆d𝑇 + 𝑉d𝑃 − 𝒜d𝜉 = −𝑆d𝑇 + 𝑉d𝑃 + ∆W𝐺d𝜉
+Enidentifiantlesdeuxexpressions:
Tensionàvided’unecelluleélectrochimiqueetaffinitéchimique:
Onconsidèreunecelluleélectrochimiquesièged’unetransformationredox:α>Ox> + 𝑛>eE = 𝛽>Red>𝛽=Red= = α=Ox= + 𝑛=eE
avec𝑛électronséchangésparmold’avancementglobal.Latensionàvideeestreliéeàl’affinitéchimiquedelaréactionredoxetàsonenthalpielibrederéaction(véritablerelationdeNernst):
Avec K° et Q aussi
R11 R12 R14
R1–Thermodynamiquedesréactionsd’oxydo-réduction 5
RPC-LycéeBaimbridge–Décembre2017 A.MOMIN
+Casd’unepile,réactionspontanée:
Laréactionétantspontanée,𝒜d𝜉 = 𝑛ℱ𝑒d𝜉 > 0.Laréactionayantlieudanslesensdirect(cathodeeffectiveàdroite,anodeeffectiveàgauche),d𝜉 > 0donc𝑒 = 𝐸>–𝐸= > 0,desorteque𝐸> > 𝐸=.Lacathodeestdonclepôle«+»,l’anodelepôle«–»(onaboutitaurésultatinversepouruneréactionforcée).
Sensspontanéd’uneréactionélectrochimique(casd’unepile):
+Travailélectriquemaximumrécupérableàpartird’unepile:
Entredeuxétats(initialIetfinalF),suruncheminisobareetisotherme:
Travailmaximalrécupérableàpartird’unepile:
Le travail électriquerécupérableàpartird’unepileentredeuxétats, associés àunevariationde l’enthalpie libre∆𝐺 = 𝐺i − 𝐺(,esttoujourstelque:
𝑾é𝐥𝐞𝐜𝐫é𝐜𝐮𝐩é𝐫𝐚𝐛𝐥𝐞 ≤ 𝑾é𝐥𝐞𝐜𝐫é𝐜𝐮𝐩é𝐫𝐚𝐛𝐥𝐞𝐦𝐚𝐱 = ∆𝑮 (𝑊é_P&Wé&^éWh_P = ∆𝐺 pourunfonctionnementréversibledelapile).
I.3.GRANDEURSSTANDARDD’UNEREACTIONREDOXLa connaissance de la tension à vide d’une cellule électrochimique dans les conditions standard, e°, à différentestempératures,permetl’accèsàl’enthalpielibrestandard∆rG°delaréactionredox,ainsiqu’à∆rH°et∆rS°:
Grandeursstandarddesréactionsélectrochimiques:
∆W𝐺° = −𝑛ℱ𝑒° ∆W𝑆° = 𝑛ℱ°
∆W𝐻° = ∆W𝐺° + 𝑇∆W𝑆° = 𝑛ℱ 𝑇
°
− 𝑒°
Preuve:Lapremièrerelationdécouledel’analyseduI.2.Pourl’expressionde∆rS°:
R15
R16
R1–Thermodynamiquedesréactionsd’oxydo-réduction 6
RPC-LycéeBaimbridge–Décembre2017 A.MOMIN
II. POTENTIELD’ELECTRODEEII.1.ELECTRODEDEREFERENCE,POTENTIELD’ELECTRODE
Lebutdeceparagrapheestd’attribuerunpotentieluniqueEàuneélectrodedonnée,transposableàtouteslescellulesélectrochimiquesdontellefaitpartie,pourencalculerlatensionàvide.Unpotentielétantdéfiniàuneconstanteprès,ilfautfixerlepotentield’électroded’uneélectrodederéférence.
Electrodederéférenceabsolue:
L’électrode de référence absolue pour les potentiels d’électrode est, par convention, l’électrode standard à
hydrogène(ESH): Pt H2(g) (aH2(g)= 1) H+ (a
H + (aq )∞ = 1)
Pourl’ESH,lepotentield’électrodeestconventionnellementprisnul: (doncE°aussi!)
Rappelons la constitution pratiqued’une ESH approchée, l’électrodenormaleàhydrogène,ENH.
L’ENHdiffèred’uneESHencelaquelesionsH2nepeuventsecomportercomme s’ils étaient infinimentdilués…
L’ESH est donc une électrodehypothétique.
Potentield’électrode(assimiléaupotentielredoxEOx/Red):
+potentielredoxstandardavecundessin
R1–Thermodynamiquedesréactionsd’oxydo-réduction 7
RPC-LycéeBaimbridge–Décembre2017 A.MOMIN
II.2.RELATIONDENERNSTConsidéronsdonclacelluleélectrochimiqueprécédente.SiI>0:
- Réactionélectrochimiqueàl’électrodededroite: aOx + 𝑛𝑒E = bRed
- Réactionélectrochimiqueàl’électrodedegauche: (𝑛/2)H1(g) = 𝑛H2(aq) + 𝑛𝑒E
Réactionredoxglobale: aOx + 𝑛/2 H1 g = bRed + 𝑛H2(aq)
Pourcetteréaction: ∆W𝐺 = −𝑛𝐹𝑒 = −𝑛𝐹 𝐸Q/P − 𝐸 = −𝑛𝐹𝐸Q/P, soit: ∆W𝐺° + 𝑅𝑇 ln 𝑄W = −𝑛𝐹𝐸Q/P.
Or, demême:∆W𝐺° = −𝑛𝐹𝐸Q/P° . D’où:−𝑛𝐹𝐸Q/P = −𝑛𝐹𝐸Q/P° + 𝑅𝑇 ln 𝑄W avec:𝑄W = ¡¢
£
¤¥¦ ¡§(¨)
£/§ =
¤¥¦
, compte
tenudelaconstitutiondel’ESH(𝑎¢ = 𝑎§(ª) = 1).CelaconduitàlaformuledeNernst:
RelationdeNernst:
Lepotentield’électrodeassociéaucoupleOx/Redetàla«demi-équation»électrochimiqueaOx + 𝑛eE = bRedest:
Numériquement,¬ℱln 𝑥 ≈ 0,059 log 𝑥à25°CetenV,donc:
II.3.EVOLUTIONETEQUILIBRED’UNEPILEELECTROCHIMIQUEOnconsidèreunepileconstituéededeuxcouplesredox:OxG/RedGàgaucheet OxD/RedD à droite. Si 𝐸Q/P= < 𝐸Q/P> , I>0: les électrons circulent àl’extérieurducircuitdupôle–(électrodedegauche)verslepôle+(électrodede droite), si la réaction est spontanée. Il y a donc oxydation au pôle - etréductionaupôle+.
-Pourunepile (évolutionspontanéed’unecelluleélectrochimique),etplusgénéralementpouruneréactiond’oxydo-réductionentrelesespècesdedeuxcouplesredox: (avecoxleplusfort/redleplusfort)
-Laréactionestspontanéejusqu’àcequelespotentielsdesdeuxdemi-pilesnes’égalisent;
àl’équilibre(I=0):
R16
R1–Thermodynamiquedesréactionsd’oxydo-réduction 8
RPC-LycéeBaimbridge–Décembre2017 A.MOMIN
III. ENTHALPIELIBRESTANDARDASSOCIEEAUNEREACTIONELECTROCHIMIQUEIII.1.DEFINITION
ConsidéronslaréactionredoxentrelescouplesredoxOxG/RedGetOxD/RedDauseind’unecelluleélectrochimiqueconstituéedesdeuxélectrodescorrespondantes.Laréactionglobaleestlacombinaisondesréactionsélectrochimiquesayantlieuauxélectrodes:
(D): Ox> + 𝑛>e– = Red> (G): Ox= + 𝑛=e– = Red=
L’enthalpielibrestandarddelaréactionglobaleest:∆W𝐺° = −𝑛ℱ𝑒° = −𝑛=𝑛>ℱ 𝐸>° − 𝐸=° = 𝑛= −𝑛>ℱ𝐸>° − 𝑛> −𝑛=ℱ𝐸=°
Enthalpielibrestandardassociéeàuneréactionélectrochimiqueàl’électrode:OnassocieaucoupleOx/Reduneréactionélectrochimiqued’équation:
(«demi-équationélectrochimique»)quiapourenthalpiestandard:
+Intérêt:L’enthalpielibrestandarddelaréactionredoxestunecombinaisonlinéairedes∆1/2G°etonpeututiliserlaloideHess:
Onadmetquel’enthalpielibrestandardd’uneréactiond’oxydo-réductionensolution(nonélectrochimique)s’exprimedelamêmemanière.
III.2.APPLICATION1:CALCULDELACONSTANTED’EQUILIBRED’UNEREACTIONREDOX Exemple: Calculerlaconstanted’équilibreK°delaréactionredoxensolutionaqueuse:
(E):2Fe³2 + Sn12 = 2Fe12 + Sn62 Ondonne: 𝐸%´¢/%§¢
° = 𝐸µ° = 0,13V et 𝐸¸P¹¢/¸P§¢° = 𝐸1° = 0,77V
R13
R1–Thermodynamiquedesréactionsd’oxydo-réduction 9
RPC-LycéeBaimbridge–Décembre2017 A.MOMIN
Constanted’équilibred’uneréactionredox:
Plusgénéralement,pourlaréactionmettantenjeudanslesensdirectl’oxydantOx2etleréducteurRed1,avecéchangedenélectrons,laconstanted’équilibredelaréactionredoxest:
𝐾° = exp𝑛ℱ𝑅𝑇
𝐸1° − 𝐸µ°
A25°C,onaapproximativement:
NB:SiOx2estunoxydantplusfortqueOx1,K°>1:laréactionestfavorabledanslesensdel’oxydationdeRed1parOx2,etnondanslesensdel’oxydationdeRed2parOx1.Toutceciestbiencohérent.
Onpourrautiliser cette formule,maison feraTRESattentionau signede ladifférence 𝑬𝟐° − 𝑬𝟏° , positif si laréactionestspontanée(règledegamma)ounégatifdanslecascontraire…
III.3.APPLICATION2:CALCULDEPOTENTIELSREDOXSTANDARDLebutestdecombinerdesréactionsélectrochimiquesavecd’autresréactionsensolutionetd’utiliserlaloideHesssurles
enthalpieslibresstandard.
Exemple1:Etablirlarelationentre𝐸µ° = 𝐸¸P¹¢/¸P§¢° ,𝐸1° = 𝐸¸P§¢/¸P(À)
° et𝐸³° = 𝐸¸P¹¢/¸P(À)° .Onpourraainsicalculer
l’und’entreeuxconnaissantlesdeuxautres.
Exemple2:Réactionredoxmettantenjeuunacideousabaseconjuguée
Calculer 𝐸µ° = 𝐸Á_Â/Á_° sachant que 𝐸1° = 𝐸Á_/Á_° = 1,63V et pKA(HClO/ClO–)=7,5. Pourquoi utilise-t-on l’eau deJavelàpHbasique?
R13
R13
R1–Thermodynamiquedesréactionsd’oxydo-réduction 10
RPC-LycéeBaimbridge–Décembre2017 A.MOMIN
Exemple3:Réactionredoxmettantenjeuunprécipité
Calculer𝐸µ° = 𝐸ĪÁ_(À)/Ī(À)° sachantque𝐸1° = 𝐸Ī¢/Ī(À)° = 0,80Vetquep𝐾À(AgCl) = 9,8.
IV. APPLICATIONAL’ETUDETHERMODYNAMIQUED’UNEPILEBOUTON
UnepileboutonSR44Eestunepilealcalinedontlacompositionestdonnéesurleschémaci-dessous(l’électrolyteestungelaqueuxd’hydroxydedepotassium;silver=argent):
R13
R1–Thermodynamiquedesréactionsd’oxydo-réduction 11
RPC-LycéeBaimbridge–Décembre2017 A.MOMIN
1/Ecrireleséquationsderéactionayantlieuauxélectrodes(anodeetcathode,enmilieufortementbasique),etl’équationglobalederéactionlorsquelapiledébite.EndéduirelareprésentationconventionnelledelapileSR44E.
2/A298K,latensionàvidemesuréeestde𝑒 298K = 1,67V.Aprèsavoirexprimécettetensionàvideenfonctiondesdonnées du problème, en déduire une valeur approchée de la constante de solubilité de l’oxyde d’argentAg1O(s),𝐾Àe(Ag1O).
3/Onmesurelatensionàvideàdifférentestempératuresauvoisinagede298K.Lesdonnéescollectéessontréuniesdansletableauci-dessous:
𝑇(/K) 273 298 325 375
𝑒(/V) 1,677 1,668 1,658 1,641
Evaluer l’enthalpie standard, l’entropie standardet l’enthalpie libre standardde la réactionde fonctionnementde lapileà298K.
Données: 𝑅 = 8,314JKEµmolEµ ℱ = 96485CmolEµ 𝐸µ° = 𝐸Ī¢/Ī(À)
° = 0,799V 𝐸1° = 𝐸Ë%§¢/Ë%(À)° = −0,762V
p𝐾À(Zn(OH)1) = 17,0
R1–Thermodynamiquedesréactionsd’oxydo-réduction 12
RPC-LycéeBaimbridge–Décembre2017 A.MOMIN
R1–Thermodynamiquedesréactionsd’oxydo-réduction 13
RPC-LycéeBaimbridge–Décembre2017 A.MOMIN
ANNEXE:DIFFERENTSTYPESD’ELECTRODES(tirédeTec&DocChimiePC/PC*)
NB:l’ESHestaussiconsidérée,commetouteélectrodeoùleréducteurestenphasegazeuse,commeuneélectrodedepremièreespèce.