Thermodynamique Des Réactions Redox Flashcards
Qu’appelle-t-on un couple oxydant/réducteur ?
Redox ⇔ acide/base : red peut donner et ox peut capter
Qu’appelle-t-on une réduction ? Une oxydation ?
Donc :
- oxydation = augmentation du nombre d’oxydation
- réduction = réduction du nombre d’oxydation
- réduction ⇔ acidification, gain de H+ (car réducteur ⇔ acide)
- oxydation ⇔ basification, perte de H+ (car oxydant ⇔ base)
Comment s’effectuent les réactions redox en milieu aqueux ?
Pourquoi ?
À quoi correspond le nombre d’électrons d’une demi-équation redox ?
Le nombre d’électrons correspond à la variation du nombre d’oxydation
Qu’appelle-t-on une demi-pile ? Une électrode ?
C’est un système siège d’une demi-équation électronique associée à un conducteur (appelé électrode) qui peut être métallique ou non
Qu’appelle-t-on couramment «électrode» ?
Par abus de langage, on appelle souvent «électrode» l’ensemble de la demi-pile, et pas juste le conducteur
Qu’appelle-t-on «anode» ?
On appelle anode une demi-pile dans laquelle se déroule une oxydation
Qu’appelle-t-on «cathode» ?
On appelle anode une demi-pile dans laquelle se déroule une réduction
Qu’appelle-t-on «anode» et «cathode» ?
Qu’a de particulier le cuivre ?
C’est un métal noble : il résiste à l’oxydation, donc son potentiel est élevé
Qu’est-ce que la pile Daniell ?
Tracer un schéma
Définir la force électromotrice
En pratique on détermine d’abord la polarité de la pile (comparaison des potentiels de Nernst) puis on utilise e = V+ - V- > 0
Qu’appelle-t-on la force électromotrice standard ?
C’est la fem dans le cas où tous les constituants sont dans leurs états standard :
e = E°(+) - E°(-)
Quels sont les deux fonctionnements possibles d’une cellule électrochimique ? Comment la qualifie-t-on selon le fonctionnement ?
Qu’appelle-t-on l’équation de fonctionnement d’une pile ?
C’est l’équation redox qui combine les deux demi-équations
Qu’y a-t-il dans le pont salin et comment se déplacent-ils ?
Il y a des cations C+ et des anions A-.
Les C+ partent de là où sont créé des cations en solution et les A- partent de là où sont créés des anions en solution.
Donc les cations vont vers la cathode et les anions vont vers l’anode.
Expliquer pour les cathodes et anodes s’appellent comme ça
Anode : lieu où arrivent les anions
Cathode : lieu où arrivent les cations
Pour chaque type de fonctionnement (générateur/récepteur) :
- tracer le schéma
- expliquer ce schéma
- déterminer l’anode et la cathode
- déterminer l’équation de fonctionnement
- donner le type de conversion d’énergie qui s’y effectue
À quoi faut-il faire attention aux borne + et - correspondant à la cathode (/l’anode) selon que la cellule électrochimique fonctionne en générateur ou en récepteur ?
Attention :
- lorsque la cellule électrochimique fonctionne en générateur (pile) la cathode (Cu(s)) est le pôle ⊕
- lorsqu’elle fonctionne en récepteur (électrolyseur) elle est reliée au pôle - du générateur mais elle n’est pas elle même un pôle
Qu’appelle-t-on le potentiel d’électrode ?
Exprimer la force électromotrice d’une pile à partir des potentiels des demi-piles
Quel est l’intérêt des piles ? Pourquoi en parle-t-on autant ?
Car toute réaction redox peut être modélisée par une pile (même équation).
Si on sait étudier les piles, on sait tout étudier.
Comment accède-t-on à des différences de potentiel redox ?
On fait la pile et on mesure avec un voltmètre
Quelle est l’électrode de référence ?
Faire le schéma
Expliquer sa nécessité
À 25°C
Pourquoi l’ESH ne peut-elle pas être réalisée en pratique ?
ESH fictive : état standard de H+ fictif
Comment mesure-t-on le potentiel d’un couple oxydant-réducteur
Comment caractériser une transformation réversible dans une cellule électrochimique ?
Transformation réversible ⇔ i=0 (infiniment lente)
Quelle est l’expression du travail électrique que fournit la cellule électrochimique en générateur (pile) ?
Justif
En déduire l’expression de dG à températures et pressions constantes
Commenter
Exprimer ΔrG dans une cellule électromotrice fonctionnant comme générateur (pile)
Justif
Commenter
Expliquer comment mesurer en pratique les ΔrH° et ΔrS° d’une réaction redox
En faisant la pile liée à la réaction redox
Exprimer ΔrG dans une cellule électromotrice fonctionnant en générateur (pile), en précisant les termes et sans justification
- n le nombre d’électrons échangés (celui qui permet d’équilibrer l’équation de fonctionnement)
- F la constante de Faraday ≈ 105 C/mol
- e la force électromotrice de la pile étudiée
Qu’appelle-t-on une cellule électrochimique ?
C’est l’association de deux demi-piles, reliés par une jonction électrolytique (c’est-à-dire à travers laquelle les ions peuvent quand même se déplacer : paroi poreuse ou pont salin)
