Aurélie sept 2000

piles et thermodynamique

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pile Daniell

Le potentiel standart de la pile Daniell varie avec la température (T en °Celcius):

E0=1,1 -0,64 10-3 T+ 0,72 10-5 T2.

Calculer DG0, DH0, DS0 de la réaction :

Cu2+ + Zn --> Cu + Zn2+(1,1 -0,64 10-3 T + 0,72 10-5 T2)

corrigé

appliquer les formules :

 DG0 = -2*96500*(1,1 -0,64 10-3 *25 + 0,72 10-5 *252)

 DG0 = -210,08 kJ mol-1.

DS0 = 2*96500 (-0,64 10-3 +2*0,72 10-5 T)

DS0 = 2*96500 (-0,64 10-3 -2*0,72 10-5 *25)

DS0 = -54,04 J mol-1.

DH0 = -210 080 + 298*(-54,04) = - 226,18 kJ mol-1.
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étude thermodynamique de pile

La fem de la pile suivante est 0,49 V à 298 K. La fem varie avec la température avec un cefficient de température valant - 1,84 V K-1.

Ag(solide) / AgCl(solide) /HCl /PbCl2 (solide)/ Pb(solide).

  1. Montrer que la fem ne dépend pas de la concentration de l'acide chlorhydrique.
  2. Calculer la variation d'enthalpie libre de la réaction ayant lieu dans la pile.
  3. Déterminer l'entropie standard d'une mole de PbCl2 solide à 298 K.

entropie molaire standart (J mol-1 K-1) :

Pb solide : 64,82 ; Ag solide : 42,66 ; AgCl solide : 96,19 .

corrigé

E = E1-E2 = E0AgCl/Ag - E0PbCl2/Pb

indépendante de la concentration de l'acide.

réaction chimique se produisant dans la pile :

2AgCl + Pb --> 2Ag + PbCl2

réaction entre solides

DG0=- 2*96500*0,49 = -94,57 kJ mol-1.

Le coefficient de température est relié à la variation d'entropie

DS0= nF dE/dT=2*96 500*1,84 10-4 = 35,5 J mol-1 K-1.

DS0= 2 S0 Ag(s) + S0 PbCl2 (s) - S0 Pb(s) -2 S0 AgCl (s)

S0 PbCl2 (s) = 136,4 J mol-1 K-1

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