Flashcards : Fonctionnement des piles et batteries (37 cartes)

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1Question

De quels éléments une pile ou une batterie est-elle constituée ?

Réponse

De deux électrodes séparées par un électrolyte liquide ou en gel où circulent des ions.

2Question

Comment un atome ou groupe d’atomes devient-il un cation ?

Réponse

En perdant un ou plusieurs électrons.

3Question

Comment un atome ou groupe d’atomes devient-il un anion ?

Réponse

En gagnant un ou plusieurs électrons.

4Question

Lorsqu’une pile débite, en quoi l’énergie chimique est-elle convertie ?

Réponse

En énergie électrique.

5Question

Comment s’écrit un couple oxydant-réducteur ?

Réponse

Ox+n e−⇌Red\mathrm{Ox}+n\,e^-\rightleftharpoons\mathrm{Red}

6Question

Que représente nn dans l’écriture d’un couple oxydant-réducteur ?

Réponse

Le nombre d’électrons échangés.

7Question

En quoi une réaction d’oxydoréduction doit-elle être équilibrée ?

Réponse

En éléments chimiques et en charges.

8Question

Que gagne un oxydant lors d’une réduction ?

Réponse

Des électrons.

9Question

Où a lieu la réduction dans une pile ?

Réponse

À la cathode.

10Question

Sur quelle échelle les couples Ox/Red sont-ils classés selon leur potentiel d’oxydoréduction ?

Réponse

Une échelle graduée en volts.

11Question

Qu’est-ce qui distingue une batterie d’une pile quant à la recharge ?

Réponse

Une batterie peut être rechargée.

12Question

À quelle électrode le plomb s’oxyde-t-il dans la batterie au plomb décrite ?

Réponse

À l’anode, qui constitue la borne négative.

13Question

Quelle équation décrit l’oxydation du plomb dans la batterie au plomb décrite ?

Réponse

Pb→Pb2++2e−\mathrm{Pb}\rightarrow\mathrm{Pb}^{2+}+2e^-

14Question

À quelle électrode le dioxyde de plomb est-il réduit dans la batterie au plomb décrite ?

Réponse

À la cathode, qui constitue la borne positive.

15Question

Quelle équation décrit la réduction du dioxyde de plomb dans la batterie au plomb décrite ?

Réponse

PbO2+4H++2e−→Pb2++2H2O\mathrm{PbO_2}+4\mathrm{H^+}+2e^-\rightarrow\mathrm{Pb}^{2+}+2\mathrm{H_2O}

16Question

Quelle est l’équation bilan de la réaction de la batterie au plomb ?

Réponse

Pb+4H++PbO2→2Pb2++2H2O\mathrm{Pb}+4\mathrm{H^+}+\mathrm{PbO_2}\rightarrow2\mathrm{Pb}^{2+}+2\mathrm{H_2O}

17Question

De quoi est constituée une batterie ?

Réponse

D’une association d’accumulateurs.

18Question

Quelle est la force électromotrice équivalente de trois accumulateurs en série ?

Réponse

eeˊquiv=e1+e2+e3e_{\mathrm{équiv}}=e_1+e_2+e_3

19Question

Quelle relation lie les résistances de trois accumulateurs en parallèle ?

Réponse

1reˊquiv=1r1+1r2+1r3\frac{1}{r_{\mathrm{équiv}}}=\frac{1}{r_1}+\frac{1}{r_2}+\frac{1}{r_3}

20Question

Quelle relation donne la charge maximale accumulable par une batterie ?

Réponse

Qmax⁡=I ΔtQ_{\max}=I\,\Delta t

21Question

Quelle formule relie la charge maximale à la quantité de matière consommée ?

Réponse

Qmax⁡=mM n (NAq)Q_{\max}=\frac{m}{M}\,n\,(N_Aq)

22Question

Par où passent les électrons lors d’un échange entre deux couples ?

Réponse

Par le circuit électrique externe.

23Question

Quelle opération égalise les électrons dans les réactions d’oxydoréduction avant leur élimination ?

Réponse

Multiplier chaque réaction pour égaliser les électrons échangés.

24Question

De quels facteurs dépendent les potentiels d’oxydoréduction ?

Réponse

De la concentration des produits et de la température.

25Question

Quelles conditions définissent le potentiel standard, noté Π° ou E° ?

Réponse

Une concentration molaire et une température ambiante.

26Question

Quelle est la valeur du potentiel standard du couple Cl₂/Cl⁻ ?

Réponse

E° = 1,36 V.

27Question

Quelle tension est calculée pour la batterie au plomb décrite ?

Réponse

1,586 V1{,}586\,\mathrm{V}

28Question

Que deviennent les équations de réaction et les rôles des électrodes lors de la recharge ?

Réponse

Les équations s’inversent et les électrodes échangent leurs rôles.

29Question

Quelle est la résistance équivalente de trois accumulateurs en série ?

Réponse

reˊquiv=r1+r2+r3r_{\mathrm{équiv}}=r_1+r_2+r_3

30Question

Comment les intensités des branches déterminent-elles l’intensité totale en dérivation ?

Réponse

Elles s’additionnent.

31Question

Quel autre nom désigne la charge maximale d’une batterie ?

Réponse

La capacité de la batterie.

32Question

À combien de coulombs correspond une ampère-heure ?

Réponse

3600 coulombs.

33Question

Quelle est la valeur de la charge élémentaire de l’électron ?

Réponse

1,602×10−19 C1{,}602\times10^{-19}\,\mathrm{C}

34Question

Quelle valeur de la constante d’Avogadro est indiquée ?

Réponse

6,02×1023 mol−16{,}02\times10^{23}\,\mathrm{mol}^{-1}

35Question

Quelle est la valeur approximative du nombre de Faraday ?

Réponse

96,5 × 10³ C.

36Question

Quelle formule donne le rendement en charge indiqué ?

Réponse

ηQ=Qmax⁡′Qmax⁡×100\eta_Q=\frac{Q'_{\max}}{Q_{\max}}\times100

37Question

Quel ion est représenté par la formule H⁺ ?

Réponse

L’ion hydrogène.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 17 questions sur Fonctionnement des piles et batteries.

1. Quels éléments constituent une pile ou une batterie, et où circulent les ions ?

2. Un atome gagne deux électrons lors d’une transformation. Quelle description de l’ion obtenu est correcte ?

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