Calcul du potentiel de cellule

Calcul du potentiel de cellule:

La réaction nette dune cellule voltaïque construite à partir dune électrode de zinc standard et dune électrode de cuivre standard est obtenu en ajoutant les deux demi-réactions ensemble:

oxydation	Zn ( s) Zn2 + (aq) + 2e–	E ° = 0,763V
réduction	2	E ° = 0,337V
		somme
net	Zn (s) + 2Ag + (aq) 2Ag (s) + Zn2 + (aq)	E ° = 1.100 V

Remarque: même sil a fallu multiplier la réduction dargent par un facteur 2 pour que les électrons consommés séquilibrent avec ceux produits par loxyde de zinc ation, nous ne multiplions PAS le potentiel de réduction de largent par ce facteur. En manipulant les potentiels, nous ne devrions changer que les signes des valeurs, pas la grandeur.

Comment savons-nous quel métal va soxyder et quel ion métallique sera réduit?

En regardant un tableau des potentiels de réduction standard!

Lune des demi-réactions doit être inversée pour produire une oxydation. Inversez la demi-réaction qui donnera la force électromotrice nette la plus élevée (positive) pour la cellule. Rappelez-vous que quand on inverse une réaction, le signe de Eº (+ ou -) pour cette réaction est également inversé. Considérons à nouveau le tableau suivant des potentiels de réduction standard:

Calculons le potentiel généré par une cellule construite à partir délectrodes standard Zr et I2: À partir du tableau, nous écrivons une demi-réaction de réduction équilibrée pour chaque électrode et recopiez les potentiels de réduction:

2e– + I2 (s) 2 I– (aq)	E ° = 0,54V
4e– + Zr4 + (aq) Zr (s)	E ° = –1,53V

Inverser la réaction qui donnera le potentiel de réduction standard le plus positif? Essayons les deux!

Cas 1: inverser liodinération:

Eºnet = Eºox (I2) + Eºred (Zr)

Eºnet = (- 0,54) + (- 1,53)

Eºnet = – 2,07 V

Cas 2: inverser la réduction du zirconium:

Eºnet = Eºred (I2) + Eºox (Zr)

Eºnet = (0.54) + (1.53)

Eºnet = 2.07 V

Remarque: dans le premier cas, le calcul le potentiel net nest même pas positif! Cette réaction ne se produirait pas spontanément comme proposé.

Le potentiel positif le plus élevé est trouvé en utilisant la demi-réaction doxydation du Zr. La cellule procéderait donc spontanément dans le cas 2. Remarquez que nous navons pas multiplié la valeur du potentiel de réduction de I2 par un facteur 2, même si léquation de réduction de liode serait multipliée par ce facteur pour équilibrer le nombre délectrons produits et consommé.

Révision: Sur une feuille de papier, dérivez léquation nette équilibrée pour cette cellule voltaïque. Lorsque vous avez terminé, cliquez sur le point dinterrogation pour afficher la réponse.

Utilisez le tableau précédent des potentiels de réduction standard pour calculer la tension générée par les cellules voltaïques suivantes dans des conditions standard – deux décimales, sil vous plaît!:

electrode1	électrode 2	Eºnet	(* électrode à hydrogène standard)
Hg / Hg2 +	SHE *
Zr / Zr4 +	Rb / Rb +
Rb / Rb +	Hg / Hg2 +

Avant de passer à la page suivante, vous devez comment calculer le potentiel net dune cellule voltaïque en utilisant un tableau des potentiels de réduction standard.