Exercice 9 | Électrochimie

Chimie générale 3 - Exercice 9

Voici une pile galvanique : Zn (s) | Zn2+(aq) || Cd2+(aq) | Cd (s)

Écrivez l'équation de la pile et calculez E0cell, ΔGrxn et Ecell à 25°C.


Données : [Zn2+] = 1.00 x 10-2 M

[Cd2+] = 2.00 x 10-2 M

E0red (Zn2+/Zn) = - 0.762 V

E0red (Cd2+/Cd) = - 0.403 V

Zn (s) → Zn2+ (aq) + 2 e-

Cd2+ (aq) + 2 e- → Cd (s)

équation de la cellule : Zn(s) + Cd2+ (aq) → Zn2+ (aq) + Cd (s)

 

E0cell = E0réduction + E0oxydation

E0cell = E0rédox (Cd2+/Cd) - E0rédox (Zn2+/Zn)

E0cell = - 0.403 + 0.762

E0cell = 0.359 V

 

ΔG0rxn = - νeFE0cell

ΔG0rxn = - 2 x 96485 x 0.359

ΔG0rxn = - 69.3 kJ.mol-1

 

ΔGrxn = ΔG0rxn + RT ln Q

ΔGrxn = - 69.3 x 103 + 293 x 8.314 x ln 10-22 × 10-2

ΔGrxn = - 71.0 kJ.mol-1

 

Ecell = - GrxnνeF

Ecell = 71.0 × 1032 × 96485

Ecell = 0.368 V