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TP zu Pile électrochimiques: Übungen und Lösungen für 2024

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emma cherrier

23/04/2022

Physique/Chimie

Piles électrochimiques

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Physique/Chimie

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Propriétés physico-chimiques

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Prévoir l’état final d’un système chimique

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Les piles : générateurs électrochimiques

TP zu Pile électrochimiques: Übungen und Lösungen für 2024

Les piles électrochimiques sont des dispositifs qui permettent un transfert d'électrons dans les piles électrochimiques de manière spontanée via un circuit extérieur. Ce chapitre explore leur constitution, leur fonctionnement et usure des piles électrochimiques, ainsi que les principaux oxydants et réducteurs utilisés.

• Les piles électrochimiques sont basées sur des réactions d'oxydoréduction avec transfert d'électrons entre un oxydant et un réducteur.
• Elles sont composées de deux demi-piles reliées par un pont salin, permettant la circulation du courant électrique.
• L'usure d'une pile se produit lorsque le système atteint l'équilibre chimique.
• La capacité d'une pile est mesurée par la charge électrique totale qui peut circuler pendant son fonctionnement.
• Certains oxydants et réducteurs usuels incluent le dioxygène, l'eau de Javel, le dichlore, le dihydrogène et les métaux.

...

23/04/2022

403

Chap ² Piles électrochimiques I- TRANSFERT DIRECT D'ELECTRONS PAR CONTACT REACTION D OXYDOREDUCT® = REACT AVEC TRANSFERT D'ELECTRONS ENTRE L

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Electrodes, Reactions, and Cell Capacity

This section focuses on the roles of electrodes, the reactions occurring in an electrochemical cell, and the concept of cell capacity.

The document defines the key components of an electrochemical cell:

Vocabulary:

  • Anode: The electrode where oxidation occurs
  • Cathode: The electrode where reduction occurs

When the electrodes of a cell are connected:

  1. An oxidation-reduction reaction occurs in the circuit
  2. Electrons move between the terminals of the cell
  3. Reactants are separated

Highlight: At the negative pole, electrons arrive reductionoccursreduction occurs, while at the positive pole, electrons depart oxidationoccursoxidation occurs.

The role of the salt bridge is explained:

Definition: The salt bridge allows ions to move, ensuring current flow and maintaining electrical neutrality of the electrolytes.

The concept of cell depletion is introduced:

Vocabulary: A cell is a system out of equilibrium and functions as long as ΔrG < K spontaneousreactionspontaneous reaction. A depleted cell reaches equilibrium when ΔrG = K.

The document then discusses the electrical capacity of a cell:

Definition: The capacity of a cell is the electric charge that circulates during its complete functioning period, measured in Coulombs.

Example: |Q| = N × e = ne × NA × e

For constant intensity: Q = I × Δt

Chap ² Piles électrochimiques I- TRANSFERT DIRECT D'ELECTRONS PAR CONTACT REACTION D OXYDOREDUCT® = REACT AVEC TRANSFERT D'ELECTRONS ENTRE L

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Common Oxidants and Reductants

This final section provides an overview of common oxidizing and reducing agents, with a focus on their practical applications.

The document lists several common oxidants:

Example: Common oxidants include:

  • Oxygen O₂ O2/H2OcoupleO₂/H₂O couple
  • Bleach with hypochlorite ions ClO−/Cl−coupleClO⁻/Cl⁻ couple
  • Chlorine Cl₂ Cl2/Cl−coupleCl₂/Cl⁻ couple

It also presents common reductants:

Example: Common reductants include:

  • Hydrogen H₂ H+/H2coupleH⁺/H₂ couple
  • Ascorbic acid VitaminCVitamin C C6H6O6/C6H8O6coupleC₆H₆O₆/C₆H₈O₆ couple

The document emphasizes the importance of metals as reductants:

Highlight: Metals, particularly those in Block 3 of the periodic table, are generally good reductants because they easily give up electrons.

This section provides valuable information for understanding the behavior of various substances in electrochemical reactions and their potential applications in electrochemical cells.

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Stefan S., utilisateur iOS

L'application est très simple à utiliser et bien faite. Jusqu'à présent, j'ai trouvé tout ce que je cherchais :D

Lola, utilisatrice iOS

J'adore cette application ❤️ Je l'utilise presque tout le temps pour réviser.

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403

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23 avr. 2022

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TP zu Pile électrochimiques: Übungen und Lösungen für 2024

E

emma cherrier

@emmacherrier_yngl

Les piles électrochimiques sont des dispositifs qui permettent un transfert d'électrons dans les piles électrochimiques de manière spontanée via un circuit extérieur. Ce chapitre explore leur constitution, leur fonctionnement et usure des piles électrochimiques, ainsi que les principaux oxydants... Affiche plus

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Electrodes, Reactions, and Cell Capacity

This section focuses on the roles of electrodes, the reactions occurring in an electrochemical cell, and the concept of cell capacity.

The document defines the key components of an electrochemical cell:

Vocabulary:

  • Anode: The electrode where oxidation occurs
  • Cathode: The electrode where reduction occurs

When the electrodes of a cell are connected:

  1. An oxidation-reduction reaction occurs in the circuit
  2. Electrons move between the terminals of the cell
  3. Reactants are separated

Highlight: At the negative pole, electrons arrive reductionoccursreduction occurs, while at the positive pole, electrons depart oxidationoccursoxidation occurs.

The role of the salt bridge is explained:

Definition: The salt bridge allows ions to move, ensuring current flow and maintaining electrical neutrality of the electrolytes.

The concept of cell depletion is introduced:

Vocabulary: A cell is a system out of equilibrium and functions as long as ΔrG < K spontaneousreactionspontaneous reaction. A depleted cell reaches equilibrium when ΔrG = K.

The document then discusses the electrical capacity of a cell:

Definition: The capacity of a cell is the electric charge that circulates during its complete functioning period, measured in Coulombs.

Example: |Q| = N × e = ne × NA × e

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The document lists several common oxidants:

Example: Common oxidants include:

  • Oxygen O₂ O2/H2OcoupleO₂/H₂O couple
  • Bleach with hypochlorite ions ClO−/Cl−coupleClO⁻/Cl⁻ couple
  • Chlorine Cl₂ Cl2/Cl−coupleCl₂/Cl⁻ couple

It also presents common reductants:

Example: Common reductants include:

  • Hydrogen H₂ H+/H2coupleH⁺/H₂ couple
  • Ascorbic acid VitaminCVitamin C C6H6O6/C6H8O6coupleC₆H₆O₆/C₆H₈O₆ couple

The document emphasizes the importance of metals as reductants:

Highlight: Metals, particularly those in Block 3 of the periodic table, are generally good reductants because they easily give up electrons.

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Understanding Electron Transfer and Redox Reactions

This section delves into the fundamental concepts of electron transfer and oxidation-reduction redoxredox reactions, which form the basis of electrochemical cells.

Definition: An oxidation-reduction reaction involves the transfer of electrons between reactants.

The document introduces key terms and concepts:

Vocabulary:

  • Reductant: An entity capable of donating electrons
  • Oxidant: An entity capable of accepting electrons
  • Oxidant/Reductant Couple: Represented by the equation Ox + ne⁻ = RED

The process of electron transfer is explained through half-equations:

Example:

  • Oxidation: A half-equation modeling the loss of electrons
  • Reduction: A half-equation modeling the gain of electrons

The concept of spontaneous electron transfer through an external circuit is introduced, leading to the discussion of electrochemical cells.

Highlight: Electrochemical cells facilitate spontaneous electron transfer through an external circuit.

The document then explains the constitution and functioning of electrochemical cells:

  1. A cell consists of two half-cells
  2. Each half-cell contains an electrolyte solution and an electrode
  3. The half-cells are connected by a salt bridge

Definition: An electrolyte is a solution in which an electrode is immersed, containing the entities of an oxidation-reduction couple.

The flow of electric current in an electrochemical cell is described:

  • In metal wires: Charges carried by electrons
  • In solutions: Charges carried by ions
  • Outside the generator: Current flows from the positive to the negative terminal

Highlight: Negative charge carriers move in the opposite direction of the electric current, while positive charge carriers move in the same direction.

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L'application est très facile d'utilisation et bien conçue. Jusqu'à présent, j'ai trouvé tout ce que je cherchais et j'ai pu apprendre beaucoup de choses grâce aux présentations ! Je vais certainement utiliser l'application pour un travail en classe ! Et comme source d'inspiration personnelle, elle est bien sûr aussi très utile.

Stefan S

utilisateur iOS

Cette application est vraiment super. Il y a tellement de fiches de révision et d'aide, [...]. Par exemple, la matière qui me pose problème est le français et l'appli a un choix d'aide très large. Grâce à cette application, je me suis améliorée en français. Je la recommanderais à tout le monde.

Samantha Klich

utilisatrice Android

Waouh, je suis vraiment abasourdi. J'ai essayé l'application parce que je l'avais déjà vue plusieurs fois dans la publicité et j'ai été absolument choquée. Cette appli est L'AIDE dont on rêve pour l'école et surtout, elle propose tellement de choses, comme des rédactions et des fiches qui m'ont personnellement TRÈS bien aidé.

Anna

utilisatrice iOS

Meilleur application je voulais m'entraîner pour mes maths puis j'ai tout compris d'un coup c'est mon nouveau prof maintenant 🤣🤣

Thomas R

utilisateur d' Android

super application pour réviser je révise tout les soirs

Esteban M

utilisateur d'Android

Permet de vraiment comprendre les cours sous forme de fiches de révisions déjà faites ! Incroyable, je recommande vraiment

Leny

utilisateur d'Android

L'application est tout simplement géniale ! Il me suffit de taper mon sujet dans la barre de recherche et je le vérifie très rapidement. Je ne dois plus regarder 10 vidéos YouTube pour comprendre quelque chose et j'économise ainsi mon temps. Je te le recommande !

Sudenaz Ocak

utilisateur Android

Cette application m'a vraiment fait m'améliorer ! J'étais vraiment nul en maths à l'école et grâce à l'appli, je suis meilleur en maths ! Je suis tellement reconnaissante que vous ayez créé cette application.

Greenlight Bonnie

utilisateur Android

PARFAIT 🌟 💕🔥 ça facilite Vrmt la révision avec des fiches de révisions fascinants✨🥰

Khady

utilisatrice d'Android

Je conseille vraiment ! je galère à avoir des cours clairs et ça aide énormément !!

Claire

utilisatrice iOS

C’est vraiment mais vraiment la meilleurs appli au début de l’année au collège jetait une élève perturbatrice et j’avais 9 de moyenne générale plus précisément 9,68... Et la un de mes potes me donne cette appli pour réviser c’était incroyable y’a des fiche de révision des quiz bref grâce à cette appli je suis passé de 9,68 à 17,40 trop contente 🤩🤩

Raoul

utilisateur IOS

Knowunity est vraiment une application incroyable elle est pour tous les âges et s’adapte à tous les niveaux.Elle permet de mieux comprendre et apprendre. Cette application est super pour les devoirs et pour les contrôles je la recommande à tous le monde petit ou grands

Ella

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Greenlight Bonnie

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PARFAIT 🌟 💕🔥 ça facilite Vrmt la révision avec des fiches de révisions fascinants✨🥰

Khady

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Je conseille vraiment ! je galère à avoir des cours clairs et ça aide énormément !!

Claire

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Raoul

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Ella

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