Etude de la pile Daniell

  Expérience facile à réaliser   

(Réalisation d'une pile à hydrogène au laboratoire du lycée )

Choix d’une référence
 Etude et réalisation d’autres piles de type Daniell
Influence des concentrations sur la f.é.m des piles de type Daniell Evaluation 

                                     TRAVAUX PRATIQUES 

DÉTERMINATION DES POTENTIELS NORMAUX DES COUPLES Mn+/M
OBJECTIFS :
- Classer, de manière quantitative, quelques couples métalliques, Mn+/ M.
- En déduire leur potentiel normal à partir de mesures avec une électrode à hydrogène(EH).

MATÉRIELS
-béchers
-ponts électrolytiques (au nitrate de potassium gélifié)ou papier filtre imprégné d'une solution deKNO3
-lames de cuivre, fer, zinc, plomb
-voltmètre électronique
-électrode à hydrogène ®
-solutions de concentrations 1 molL-1de : sulfate de cuivre, sulfate de zinc, sulfate de fer (II),sulfate de plomb.

MANIPULATION :

 

Réaliser les demi- piles suivantes:

a. une lame de cuivre plongeant dans la solution de sulfate de cuivre (II)

b.une lame de zinc plongeant dans la solution de sulfate de zinc

c.une lame de fer plongeant dans la solution de sulfate de fer (II);
d.une lame de plomb plongeant dans la solution de sulfate de plomb

Relier chaque demi pile par un pont électrolytique à la demi pile à hydrogène (placée à gauche).
Avec un voltmètre électronique , mesurer la tension aux bornes de la pile constituée par une demi pile et la demi pile à hydrogène

On obtient pour

a: ECu/EH=VCU-VEH =+0,32V (E°Cu2+/Cu =+0,34V)

b: EZn/EH=VZn-VEH =-0,75V (E°Zn2+/Zn =+0,76V)

c:EFe/EH=VFe-VEH =-0,4V (E°Fe2+/Fe =+0,44V)

d :EPb/EH=VPb-VEH =-0.14V(E°Pb2+/Pb =-0,13V)

 Ces mesures correspondent aux potentiels normaux des couples rédox avec une incertitude relative de 5 à10% environ.

Le débit en dihydrogène étant discontinu ,les valeurs obtenues varient légèrement au cours de l'expérience autour d'une valeur moyenne.

On peut ainsi dresser un tableau de classification électrochimique en plaçant le point représentant le couple H+/H2 (0,00 volt)et les points représentant les couples Mn+/M successivement introduits.

 Zn2+/ZnFe2+ /FePb2+/PbH+/H2Cu2+/Cu    

(V)

® REALISATION D’ UNE PILE A HYDROGENE AU LABORATOIRE DU LYCEE

MATERIEL.
 -une solution d'acide chlorhydrique concentrée.

-grenaille de Zinc

- un petit entonnoir en verre

-Papier Cellophane, troué  avec une aiguille très fine ,fixée à l'aide d'un élastique au petit

entonnoir en verre
- Fil de platine. ou bien un fil Nickel  Cadmium

; un bêcher.

- Un support muni d'une pince et d'une noix.
MESURES
Avec un voltmètre électronique et des solutions molaires, on obtient des mesures qui correspondent

éxperimentalement aux potentiels normaux des couples rédox

REMARQUES
-On peut  arrêter le fonctionnement de la  pile en soulevant le dispositif grâce à la noix de fixation. l'acide chlorhydrique s'écoule et l'attaque du Zinc n'a plus lieu.
-On doit éviter le contact du fil de platine avec les grenailles de Zinc

 Vos suggestions              je vous remercie pour toutes vos suggestions et vos remarques                            E-Mail      Mahmoud.Gazzah@edunet.tn