Données techniques des piles

Dans cette page, nous allons étudier le rapport métal transformé / énergie restituée.
Nous allons démarrer avec le couple Fer / Cuivre.
Données de bases pour le Fer:
Masse molaire : 55.845 g.mol^-1


Données de bases pour le Cuivre:
Masse molaire : 63.546 g.mol^-1

Couple rédox

Equation rédox

Potentiel standard en V

Cu2+/Cu	Cu2+ + 2e- Cu	0,342
Fe2+/Fe	Fe2+ + 2e- Fe	-0,447

Zn2+/Zn

Zn2+ + 2e- Zn

-0,76

Le Cu⁺⁺ (pot. redox(Cu⁺⁺/Cu) = 0,34 V) attire plus les électrons que le Zn⁺⁺ (pot. redox(Zn⁺⁺/Zn) = −0,76 V).
La tension aux bornes de la pile est de : (+0,34) − (−0,76) = 1,1 Volts

• Dans la demi-pile Zn/Zn⁺⁺ : Zn → Zn⁺⁺ + 2e⁻ (Réd. → Ox + 2e⁻) : Oxydation de Zn
  • Des électrons partent de la borne Zn : borne (−) Anode (Le courant entre par l'anode)
  • La borne Zn se dissout
  • La borne Zn libère des ions Zn⁺⁺ dans la solution de Zn⁺⁺ SO₄⁻⁻
  • Les ions Cl⁻ du pont salin migrent vers les ions Zn⁺⁺ de la demi-pile Zn/Zn⁺⁺
• Dans la demi-pile Cu/Cu⁺⁺ : Cu⁺⁺ + 2e⁻ → Cu (Ox + 2e⁻ → Réd.) : Réduction de Cu⁺⁺
  • Des électrons arrivent à la borne Cu : borne (+) Cathode (Le courant sort par la cathode)
  • Du cuivre se dépose sur la borne Cu.
  • Des ions SO₄⁻⁻ sont libérés par la solution.
  • Les ions K⁺ du pont salin migrent vers les ions SO₄⁻⁻ de la demi-pile Cu/Cu⁺⁺

Une mole est la quantité de matière correspondante à 6,022.10²³ entités élémentaires ( atomes, molécules…) 

 masse  =  mole * masse molaire   =   mol*g.mol^-1   =   gramme
 Constante d’Avogadro : N _A = 6,02 x 10 ²³ mol ^{– 1}.
Une Mole de Fer contient donc 6,022.10²³ atomes. Et cet échantillon de Fer pèse 55.845 grammes.

Calculer le nombre de moles contenues dans 10 g de Fer:
 Avec Fer =55.845 g/mol
Fer = 10 / 55.845 =0.17905 mol

 (ex : Un clou de fer de 1g contient environ 10²² atomes de fer)

http://www.unitjuggler.com/convertir-electriccharge-de-e-en-Ah.html

1.0⋅10⁺²² e = 0.44504902416667 Ah

(Relation de base : 1 e = 1.602176487E-19 C    ou 1 C = 6.2415096471204E+18 e)

 1.0⋅10⁺²³ e = 16021.76487 Coulomb

( Relation de base : 1 C = 0.00027777777777778 Ah   ou  1 Ah = 3600 C )

 16021.76487 C = 4.4504902416667 Ah (Ampère / heure )


Le coulomb (symbole : C) est l'unité de charge électrique dans le système international (SI). C'est une unité dérivée. Son nom vient de celui du physicien français Charles-Augustin Coulomb.
C'est la quantité d'électricité traversant une section d'un conducteur parcouru par un courant d'intensité de 1 ampère pendant 1 seconde (1 C = 1 A·s). Elle est équivalente à 6,241 509 629 152 65×10¹⁸ charges élémentaires.