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PILE CUIVRE- ZINC

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					                                   PILE CUIVRE-ZINC

FICHE PROFESSEUR

Public concerné : classes de BEP.

Fiche matériel prof :
Par groupe de travail, il faut :

  - Deux béchers de 250 mL
  - Une lame de cuivre
  - Une lame de zinc
  - Un pont électrolytique contenant une solution conductrice telle que nitrate de
potassium ( K+ , NO3-), ou chlorure de potassium (K+, Cl-)
  - Un voltmètre
  - Fils de connexion.

En ce qui concerne les solutions de sulfate de cuivre et de sulfate de zinc, on peut
soit donner directement les solutions prêtes, soit donner la préparation des solutions
à effectuer aux élèves, auquel cas, vous aurez besoin du matériel supplémentaire
suivant :

   -   Sulfate de cuivre
   -   Sulfate de zinc
   -   Eau déminéralisée
   -   Eprouvette graduée 100 mL
   -   Une balance
   -   Un agitateur.

Animation : Elle peut être présentée, à notre avis, avant la fiche récapitulative.
FICHE ELEVE
I- Préparation des solutions :
      A- On veut préparer 0,1 L d’une solution de sulfate de cuivre ( Cu2+, SO42-) de
concentration c = 1 mol/L.
            1- Calcul de la masse molaire du sulfate de cuivre ( Cu2+, SO42-) :
On donne : M(Cu) = 63,5 g/mol      M(S) = 32 g/mol         M(O) = 16g/mol

                   M ( Cu2+, SO42-) =
             2- Calcul du nombre de moles n correspondant à la concentration c.
                 n
On donne     c             avec c = 1mol/L et         V = 0,1 L
                V
                   n =
             3- Calcul de la masse m de sulfate de cuivre à dissoudre :
                 m
On donne     n            avec n =           et      M=
                 M
                   m =

             4- Avec la balance, déterminer la masse m de sulfate de cuivre dans un
bécher.
Mesurer 0,1 L d’eau grâce à l’éprouvette graduée.
Verser l’eau dans le bécher. Mélanger à l’aide de l’agitateur.
Noter le nom de cette solution sur le bécher.

     B- On veut maintenant préparer 0,1 L d’une solution de sulfate de zinc
      ( Zn2+, SO42-) de concentration c = 1 mol/L.
            1- Calcul de la masse molaire du sulfate de zinc ( Zn2+, SO42-) :
On donne : M(Zn) = 65 g/mol      M(S) = 32 g/mol         M(O) = 16g/mol

                   M ( Zn2+, SO42-) =
             2- Calcul du nombre de moles n correspondant à la concentration c.
                 n
On donne     c             avec c = 1mol/L et         V = 0,1 L
                V
                   n =
             3- Calcul de la masse m de sulfate de zinc à dissoudre :
                 m
On donne     n            avec n =           et      M=
                 M
                   m =

             4- Avec la balance, déterminer la masse m de sulfate de zinc dans un
bécher.
Mesurer 0,1 L d’eau grâce à l’éprouvette graduée.
Verser l’eau dans le bécher. Mélanger à l’aide de l’agitateur.
Noter le nom de cette solution sur le bécher.
II- Fabrication de la pile :
Réaliser le montage suivant :




      Noter la valeur de la tension affichée sur le voltmètre :
                         U=
      Le montage ainsi réalisé fonctionne comme un __________________et
constitue donc une ____________

     La différence de potentiel, notée E, entre les deux lames, est appelée
___________________________ de la pile.

      E = VCu – VZn = __________est positive :
      Donc la lame de cuivre constitue le pôle ____ de la pile
              la lame de zinc le pôle ______

Remarque : la pile zinc-cuivre s’appelle également pile Daniell, du nom de son
inventeur, en 1836, à Londres.
III- Fiche récapitulative.

   -   Indiquer sur le schéma les pôles + et – des électrodes.
   -   Indiquer le sens de déplacement du courant électrique.
   -   Indiquer le sens de déplacement des électrons.

Provenance des électrons :
   - En utilisant la classification électrochimique des métaux, répondre aux
      questions suivantes :
   - Quel est le métal qui disparaît ?



   -   Ecrire la demi-équation correspondant :



   -   Quel est le métal qui apparaît ?



   -   Ecrire la demi-équation correspondant :

				
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