Chapitre 9 • Oxydoréduction
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Données : E
0
(VO 2
+
/VO
2+
) = 1,00 V ; E
0
(Zn
2+
/Zn) = – 0,76 V ; assimiler activité et concentration
molaire.
9.13* Une pile commerciale : la pile zinc-air
La pile zinc-air est une pile bouton. Elle est, sur le principe, constituée d’un compartiment
anodique contenant de la poudre de zinc imbibée de potasse concentrée, éventuellement gélifiée,
et d’un compartiment cathodique où le dioxygène, qui pénètre avec le flux d’air par des orifices
adéquats, est réduit sur une cathode de carbone contenant un catalyseur de réduction.
a) Donner les demi-réactions des couples redox et la réaction de pile. Calculer ensuite la fem
standard E 0 de cette pile.
b) Selon la technologie de leur réalisation, les piles zinc-air ont une fem nominale : E comprise
entre 1,42 et 1,52 V. Comment interprétez-vous la différence entre E et E 0 ?
Données : En milieu basique concentré : E
0
(Zn(OH) 4
2–
/Zn) = –1,199 V ; E
0
(O 2 /OH
–
) = 0,401 V.
9.14** Électrolyse en solution aqueuse et surtension
Une solution de chlorure de nickel (II) est électrolysée à pH = 0 avec des électrodes de graphite.
La différence de potentiel entre les deux électrodes est 1,8 V.
a) Quelle est le signe de l’enthalpie libre d’une réaction d’électrolyse ?
b) Dans le cas de la solution étudiée ci-dessus, écrire les quatre demi-équations
d’oxydoréduction dont les électrodes peuvent être, a priori, le siège.
c) En réalité, il se produit un dégagement de dichlore à l’une des électrodes et un dépôt de nickel
à l’autre. Interpréter cette observation et donner le bilan de l’électrolyse.
Données : À pH = 0 ; E 0 (H + /H 2 ) = 0 V ; E 0 (O 2 /H 2 O) = 1,23 V.
E 0 (Ni 2+ /Ni) = – 0,26 V ; E 0 (Cl 2 / Cl – ) = 1,36 V.
air
cathode
à air
anode: poudre de zinc
imbibée de KOH concentrée
séparateur
air
air