Pile alcaline

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Exercices
Classe(s) : 1re S | Thème(s) : Convertir l’énergie et économiser les ressources


Lorsque la pile débite :

– l’anode (pôle ) est le siège d’une oxydation :

 ;

– la cathode (pôle ) est le siège d’une réduction :

.

L’électrolyte qui assure la conduction électrique est une solution d’hydroxyde de potassium KOH fortement basique.

1. Identifier les couples oxydant/réducteur mis en jeu lorsque la pile débite.

2. Écrire l’équation-bilan de la réaction ayant lieu dans la pile alcaline lorsque celle-ci débite.

3. On suppose que le réactif limitant est le dioxyde de manganèse (cela signifie que lorsque celui-ci a totalement disparu, la pile cesse de fonctionner). La pile neuve contient de MnO2.

a. Calculer la quantité de matière en MnO2 contenue dans la pile.

b. Déduire de la question précédente la quantité d’électrons (en mol) lorsque la pile aura cessé de fonctionner.

c. Sachant qu’une mole d’électrons a une charge électrique de  C, calculer la quantité d’électricité Q (en coulomb) qu’aura débitée la pile en fin de fonctionnement.

d. Calculer la quantité de zinc solide oxydé lorsque la pile aura cessé de fonctionner, puis la masse correspondante.

Données. Masse molaire de MnO2 :  ; masse molaire de Zn : .