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Exercice 1

On ralise 25C, une pile (P) lectrochimique symbolise par : Sn )C(Sn )C(Pb Pb 22

12 .

1/ a- Ecrire lquation chimique associe la pile (P).

b- Faire le schma de la pile (P).

2/ a- Calculer la valeur de la f..m. standard E de la pile (P) sachant que les potentiels standards

d'lectrodes des couples Pb2+/Pb et Sn2+/Sn sont respectivement 20

(Pb / Pb)0,13 VE et

2

0

(Sn /Sn )0,14 V.E

b- Donner l'expression de la f..m. E de la pile (P) en fonction de la f..m standard E et des concentrations

C1 et C2.

c- En dduire la valeur de la constante d'quilibre K de la raction spontane qui se produit dans la pile

(P) en circuit ferm.

3/ a- Calculer la valeur initiale de la f..m. E de la pile (P) dans le cas o les concentrations initiales en

ions Pb2+ et Sn2+ ont respectivement les valeurs C1 = 1 mol.L-1 et C2 = 0,1 mol.L

-1.

b- Ecrire dans ce cas, en le justifiant, les quations des transformations qui se produisent au niveau des

lectrodes de (P) lorsque le circuit est ferm.

En dduire l'quation de la raction bilan.

4/ Aprs un certain temps de fonctionnement, la f..m. E de la pile s'annule. Dterminer :

a- l'avancement volumique final yf de la raction bilan produite dans la pile,

b- les valeurs des concentrations finales des solutions en ions Pb2+ et Sn2+, notes respectivement 1C et .C2

Exercice 2

La pile reprsente ci-dessous alimente un circuit extrieur comportant un conducteur ohmique de

rsistance R, un voltmtre, un ampremtre et deux interrupteurs K1 etK2.

Durant toute lexprience, la temprature est maintenue constante, gale 25C. Dans les deux

compartiments, les deux solutions ont le mme volume V, suppos constant, et la mme concentration

initiale : [Pb2+]0 = [Sn2+]0 = 0,5 mol.L

-1.

1/ a- Donner le symbole de la pile.

b- Ecrire lquation chimique associe cette pile.

2/ On ferme K2 et on laisse K1 ouvert. Lindication

du voltmtre est telle que la f..m initiale de la pile

est : Ei = VPb VSn = 0,01 V.

a- Prciser, en le justifiant, la polarit des bornes de

la pile.

b- Dterminer la valeur de sa f..m. standard E0.

c- En dduire la valeur de la constante dquilibre

K.

3/ A un instant pris comme origine des temps, on

ouvre K2 et on ferme K1.

a- Quel est le rle du pont salin ?

b- Ecrire lquation de la raction qui se produit

spontanment. Justifier.

Pont salin

1KA

R

2KV

lectrode en Sn

lectrode en Pb

2 24( )Sn SO

2 2

4( )Pb SO

Srie De Rvision N15

Prof : GOUIDER ABDESSATAR

c- A un instant ultrieur de date t1, la molarit en ion Pb2+ a vari de 0,1 mol.L-1. La pile est-elle use cet instant ? Justifier.

Exercice 3

On considre la pile lectrochimique de symbole : .Ni)C(Ni)C(PbPb 22

12

1) a- Faire le schma de cette pile. b- Ecrire lquation de la raction associe cette pile. c- Exprimer la fonction des concentrations relative cette raction en fonction de C1 et C2. d- Donner lexpression de la f..m. E de cette pile en fonction de et de sa f..m. normale E0. 2) On fait varier les concentrations C1 et C2 et on mesure chaque fois la f..m. E de cette pile. Les rsultats de mesure ont permis alors de tracer la courbe E = f(- log) ci-dessous : a- Dterminer lquation numrique de cette courbe. b- En dduire la valeur de : i/ la f..m. normale E0 de la pile. ii/ la constante dquilibre de la raction associe cette pile. c- Sachant que le potentiel normal dlectrode 2

0

( Pb Pb )E 0,13V , calculer alors 2

0.

( Ni Ni )E

d- Comparer les pouvoirs oxydant et les pouvoirs rducteur des deux couples redox Pb2+/Pb et Ni2+/Ni. 3) Maintenant, on prend C1 = 10

-1 mol.L-1 et C2 = 10-2 mol.L-1.

a- Indiquer, en le justifiant, la raction spontane qui a lieu lorsque la pile dbite. Sachant que les deux compartiments de cette pile ont un mme volume V, dterminer les concentrations molaires [Ni2+] et [Pb2+] lorsque la pile ne dbite plus.

Exercice 4

On donne : 1u = 1,66.10-27 Kg = 931,5 MeV.C-2 ; 1 MeV = 1,6.10-13 J ; C = 3.108 m.s-1

m(Na) = 23,99096 u ; m(Mg) = 23,98504 u ; mp = 1,00728 u ; mn = 1,00867 u

On considre les noyaux de sodium 2411Na et de magnsium2412 Mg .

1) Dfinir lnergie de liaison dun noyau AZ X .

2) Calculer lnergie de liaison El(Na) dun noyau de sodium et El(Mg) dun noyau de magnsium.

3) Quel est, parmi 2411Na et 2412 Mg , le noyau le plus stable ?

Exercice 5 On donne :

masse dun proton mp = 1,00728 u

masse dun neutron mn = 1,00867 u

1 u = 931,5 Mev.c-2

nergie de liaison dun noyau de 5626 Fe :El(5626 Fe ) = 492 Mev

0 1 2 3 4 5

5

10

5

2V)E(10

ogl

1) a- Calculer en Mev.c-2 le dfaut de masse associ un noyau de 5626 Fe.

b- En dduire sa masse m( AZ X ) en u.

2) Complter le tableau suivant :

5626 Fe

6029 Cu

21084 Po

nergie de liaison : El (Mev) 492 .. 1648,5

nergie de liaison par nuclon :E

Al (Mev) .. 8,75 ..

3) Comparer la stabilit des trois noyaux indiqus dans ce tableau.