Etude dune pile lectrochimique

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Jeudi 3 juillet 2008

Rapport de laboratoire : n° 13

Matière : Chimie

Objectif :

Etude d’une pile électrochimique

Travail pratique réalisé en: 2 heures

Réalisé par : Saâd LEBBAR
Numéro du candidat : 001824-004
Encadré par : Mr KHATTABI

Baccalauréat international Session : Mai 2009

Sommaire :

I-Partie pré-laboratoire

1-Introduction2-Cadre théorique et méthodologique
3-Instrumentations et manipulations

II-Mesures, calculs et résultats

III-Discussion et Conclusion

1-Discussion
2-Conclusion

I - Partie pré-laboratoire

1-Introduction :

La caractéristique la plus importante d’une pile est sa force électromotrice, plus elle est grande plus la pile a de la valeur. Mais quels sont les facteurs qui peuventfaire varier cette force électromotrice ?

Nous voulons donc dans ce TP déterminer quels sont ces facteurs. Pour cela nous posons certaines hypothèses. La force électromotrice d’une pile peut être influencée par la nature des constituants de la pile : soit la nature des électrodes, soit la concentration des ions participant à la réaction de la pile soit les deux en même temps.

Nous allons doncétudier l’effet du changement des facteurs cités précédemment sur une pile électrochimique. Apres cela nous pourrons tirer une conclusion.

2-Cadre théorique et méthodologique :

Dans ce TP nous allons effectuer deux expériences. La première a pour but d’étudier l’effet de la concentration des solutions sur la f.e.m (force électromotrice) de la pile de Daniel. La seconde a pour but dedéterminer l’effet de la nature des métaux des électrodes sur la f.e.m.

1ère expérience :
Cette expérience en elle-même comporte deux manipulations :
On réalise le montage de la pile de Daniel suivant :

Manipulation 1 :
On fixe la concentration des ions Zn2+ et on fait varier celle de Cu2+.A chaque fois qu’on change la concentration, on mesure la f.e.m notée E de la pile.
Manipulation 2 :Cette fois , on va fixer la concentration des ions Cu2+ et faire varier la concentration des ions Zn2+ .A chaque fois qu’on change la concentration , on mesure la force électromotrice de la pile.

-Après avoir noté les valeurs de la f.e.m, nous allons tracer pour chaque manipulation la courbe E=f(ln())
Apres cela, nous allons tirer une conclusion concernant l’influence de la concentration desions participant à la réaction de la pile sur la f.e.m d’une pile électrochimique.

2ème expérience :
Dans cette expérience nous allons réaliser plusieurs piles avec des électrodes constituées de métaux différents et nous allons noter à chaque fois la f.e.m de la pile en question.
Nous allons fixer les concentrations des solutions à la valeur de 0,1 mol/L.
A partir des valeurs de E obtenuesnous allons tirer une conclusion concernant l’influence de la nature des métaux des électrodes sur la f.e.m d’une pile électrochimique.

3-Instrumentations et manipulations:

a-Instrumentation

Un voltmètre.
Des fils de conduction.
Deux bassins.
Des ponts salins.
Des lames de même masse de : Cuivre, Zinc, Fer et aluminium.
Des solutions de sulfate de cuivre de concentrations :1.10-2 ;5.10-2 ; 1.10-1 ; 2.10-1 ; 4.10-1 ; 6.10-1  ; 8.10-1  et 1mol/L
Des solutions de sulfate de Zinc de concentration : 1.10-2 ; 5.10-2 ; 1.10-1 ; 2.10-1 ; 4.10-1 ; 6.10-1 ; 8.10-1  et 1mol/L.

b-Manipulations

1ère expérience :

Réaliser le montage d’une pile de Daniell avec des concentrations de 1.10-2 mol/L pour chacun des deux électrodes.
Noter la valeur de E.
Manipulation 1 :Garder la solution de ZnSO4 et changer la solution de CuSO4 avec une autre concentration 5.10-2 mol/L et noter la valeur de E.
Refaire la même manipulation pour des concentrations de 1.10-2 ; 5.10-2 ; 1.10-1 ; 2.10-1 ; 4.10-1 ; 6.10-1 ; 8.10-1  et 1mol/L.
Tracer la courbe E=f(ln())

2ème expérience :

Réaliser une pile avec des électrodes de Cuivre et de Fer et noter la valeur de E....
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