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TOP 10 Piles
On réalise le montage suivant en associant en série
une pile nickel-argent, mettant en jeu les couples Ni2+
/ Ni et
Ag+ / Ag, un ampèremètre et un dipôle
ohmique. Le pont salin contient les ions K+et Cl-.
La borne COM de
l'ampèremètre est branchée à l'électrode
d'argent. Lorsque la pile fonctionne, on constate qu'il se forme
un dépôt d'argent et que l'électrode de nickel
est progressivement rongée.
1. Faire un schéma du circuit réalisé.
2. Ecrire, en les justifiant, les demi-équations aux électrodes
et l'équation bilan de fonctionnement.
3. En utilisant les demi-équations aux électrodes,
déterminer le sens de circulation des électrons
dans le circuit extérieur
ainsi que le sens conventionnel du courant. En déduire
où se situent les bornes positive et négative.
4. Indiquer, en le justifiant le sens de déplacement de
chaque ions dans la pile (pont salin y compris).
5. Comment faut-il procéder pour mesurer la f.e.m E
de cette pile ? (Indiquer sur le schéma les branchements)
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Correction
1. Schéma du montage. 1 point
2. A l'électrode d'argent
se dépose de l'argent métallique. Il y a donc une
réduction des ions Ag+ en
argent Ag. Ag+ + e- = Ag 1,5 point
A l'électrode de nickel, du nickel métallique disparaît.
Il se produit donc une oxydation du nickel
métallique en ions nickel Ni = Ni2+ + 2e-
2 Ag+ + Ni = 2 Ag + Ni2+
3. L'électrode de nickel apparaît comme un donneur
d'électrons. Cette électrode constitue donc le
pôle
négatif de la pile. Les électrons partent de cette
électrode pour aller à l'électrode d'argent
qui constitue
le pôle positif de la pile.
Le sens conventionnel du courant est le sens inverse de celui
des électrons. 1 point
Le courant va donc de l'électrode d'argent vers celle
de nickel.
4. Dans la pile, les cations
(ions positifs) Ni2+, K+ et Ag+
se déplacent dans le sens conventionnel du
courant et les anions Cl- se déplacent dans
le même sens que les électrons. 1 point
5. Pour mesurer E il
faut brancher un voltmètre aux bornes de la pile seule,
en plaçant la borne COM à l'électrode de
nickel
de telle façon que la valeur lue soit positive. 0,5
point
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