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calcul FEM : valeur des concentrations ?

Posté : 02 novembre 2020, 16:41
par dr.mercury
Bonjour à tous !
J’ai une petite question concernant le calcul de la FEM, plus précisément sur la manière de trouver numériquement « log([Ox]^a) / log([Red]^b) (ou en gros, comment trouver la concentration dans le contexte de l’exercice qui suit… ouspi je ne suis pas doué). :?
Voici l’énoncé de l’exercice en question, suivi de sa correction :

On réalise une pile à base de deux électrodes de lithium et de cuivre. Chaque électrode est placée dans un récipient contenant 1 L de solution, et on relie les deux contenants avec un pont salin.
On a 10 g de Li solide (Masse molaire = 7 g/mol), 2 mmol de Li dissout, 4g de Cu solide (Masse molaire = 64 g/mol), et 1 mmol de Cu dissout.
On a les couples suivants avec leurs potentiels standards :
données:
E°(Li+/Li(s))=−3,04 V
E°(Cu2+/Cu(s))=0,15 V
log(0,5)=−0,3
log(0,25)=−0,6
log(2)=0,3


(dans le contexte de l’item, on cherche la FEM)
Voici la correction :

On applique la loi de Nernst, l'activité des solides étant de 1, on se retrouve donc avec :

E=(E°Cu−E°Li)+0,06n×log((aCu2+)/(aLi+)²)

→ On peut donc faire une application numérique :

E=(0,15−(−3,04))+0,062×log(1/4)
E=3,172 V

Ma question peut paraître assez bête du coup mais… Comment trouve-t-on le « 1/4 », pour faire « log(1/4) » (en gras si cela s'affiche correctement) ? De ce que je comprends, il s’agit du quotient de la concentration de Cu2+ sur Li+ mais avec quelles valeurs de l’énoncé obtenons-nous cela ?
Je remercie d’avance les supers tuteurs.ices qui voudront bien m’éclairer :)

Re: calcul FEM : valeur des concentrations ?

Posté : 16 novembre 2020, 13:12
par Cait
Hello!
Alors dans l'énoncé on te dit qu'on a "2mmol de Li dissout" et "1mmol de Cu dissout". Le Li et le Cu dissouts correspondent en fait aux ions Li+ et Cu2+.
De plus, on te dit que "chaque électrode est dans un récipient contenant 1L de solution". Tu sais que C=n/V. D'où [Li+]=2/1= 2 mmol/L et [Cu2+]=1/1= 1mmol/L. Cependant vu qu'on divise les 2 concentrations, elles n'ont pas besoin d'être en mol/L elles doivent juste avoir la même unité.

J'espère avoir réponu à ta question. Courage: