Flashcards : Piles électrochimiques et oxydoréduction (67 cartes)

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1Question

Quand une transformation totale cesse-t-elle ?

Réponse

Lorsqu’au moins un réactif disparaît.

2Question

Quand une transformation non totale peut-elle cesser ?

Réponse

Alors que tous les réactifs sont encore présents.

3Question

Quand un système est-il à l’équilibre chimique ?

Réponse

Lorsque la transformation non totale a cessé et que réactifs et produits sont présents à l’état final.

4Question

Qu’est-ce qu’un équilibre dynamique ?

Réponse

Un état où les réactions directe et indirecte se poursuivent à vitesses égales.

5Question

Que devient la concentration des espèces lors d’un équilibre dynamique ?

Réponse

Elle reste constante.

6Question

Quelle grandeur sans dimension représente l’activité chimique d’une espèce dissoute ?

Réponse

Le rapport [X]/c°[X]/c^°, avec c°=1 mol⋅L−1c^°=1\ \text{mol·L}^{-1}.

7Question

Quelle activité attribue-t-on à un solvant en solution aqueuse ou à une espèce solide ?

Réponse

Une activité égale à 1.

8Question

Comment se définit le quotient de réaction QrQ_r à partir des activités ?

Réponse

Le quotient des produits des activités des produits et des réactifs, chacune élevée à son coefficient stœchiométrique.

9Question

Quelle est la dimension du quotient de réaction QrQ_r ?

Réponse

Il est sans dimension.

10Question

Quelle expression donne QrQ_r pour aA+bB⇌cC+dDaA+bB\rightleftharpoons cC+dD ?

Réponse

Qr=a(C)ca(D)da(A)aa(B)bQ_r=\frac{a(C)^c a(D)^d}{a(A)^a a(B)^b}

11Question

Dans QrQ_r pour aA+bB⇌cC+dDaA+bB\rightleftharpoons cC+dD, que représentent les exposants ?

Réponse

Les coefficients stœchiométriques des espèces correspondantes.

12Question

À l’équilibre d’une transformation non totale, à quoi le quotient de réaction est-il égal ?

Réponse

À la constante d’équilibre K.

13Question

Quelle est la dimension de la constante d’équilibre K ?

Réponse

Elle est sans dimension.

14Question

Comment définit-on le taux d’avancement final τ ?

Réponse

τ=xfxmax⁡\tau = \frac{x_f}{x_{\max}}

15Question

Dans un système hors équilibre, vers quelle valeur l’évolution spontanée rapproche-t-elle QrQ_r ?

Réponse

Vers KK.

16Question

Si Qr<KQ_r<K, dans quel sens le système évolue-t-il spontanément ?

Réponse

Dans le sens direct.

17Question

Si Qr<KQ_r<K, comment QrQ_r évolue-t-il ?

Réponse

Il augmente vers KK.

18Question

Si Qr>KQ_r>K, dans quel sens le système évolue-t-il spontanément ?

Réponse

Dans le sens inverse.

19Question

Si Qr>KQ_r>K, comment QrQ_r évolue-t-il ?

Réponse

Il diminue vers KK.

20Question

Vers quelle valeur le quotient de réaction évolue-t-il dans un système chimique ?

Réponse

Vers la constante d’équilibre KK.

21Question

Comment évolue la concentration en acide conjugué lorsque Qr<KQ_r < K ?

Réponse

Elle augmente.

22Question

Comment évolue la concentration en réactifs lorsque Qr<KQ_r < K ?

Réponse

Elle diminue.

23Question

De quoi est formée une demi-pile ?

Réponse

D’un oxydant, du réducteur correspondant et d’une électrode.

24Question

Comment les deux demi-piles d’une pile sont-elles reliées ?

Réponse

Par un pont salin.

25Question

Que permet le pont salin lorsque le circuit est fermé ?

Réponse

Le passage du courant.

26Question

Comment les électrons et les ions circulent-ils dans une pile en fonctionnement ?

Réponse

Les électrons circulent dans le fil conducteur et les ions dans le pont salin.

27Question

Quel est le rôle du pont salin dans une pile en fonctionnement ?

Réponse

Il assure la neutralité électrique des solutions.

28Question

Vers quel état évolue spontanément une pile, et que se passe-t-il alors ?

Réponse

Elle évolue vers l’équilibre, où la réaction s’arrête.

29Question

Que représente la capacité d’une pile ?

Réponse

La charge électrique circulant durant toute sa période de fonctionnement.

30Question

Quelle relation donne la charge électrique lorsque l’intensité est constante ?

Réponse

Q=I×ΔtQ = I \times \Delta t

31Question

Quelle relation relie la charge électrique à la quantité de matière d’électrons échangés ?

Réponse

Q=n(e−)×FQ = n(e^-) \times F

32Question

Quels ions de l’eau de Javel forment le couple oxydant-réducteur usuel ?

Réponse

Les ions hypochlorite ClO⁻ et chlorure Cl⁻.

33Question

Quel rôle joue l’ion hypochlorite dans le couple ClO⁻/Cl⁻ ?

Réponse

C’est l’oxydant.

34Question

Quel rôle jouent les métaux M dans les couples Mⁿ⁺/M, pour n égal à 1 ou 2 ?

Réponse

Ce sont les réducteurs.

35Question

À 25 °C, quel pH obtient-on pour l’acide éthanoïque indiqué ?

Réponse

3,4.

36Question

Quelle quantité finale de H3O+\mathrm{H_3O^+} indique le pH de 3,4 ?

Réponse

4,0×10−4 mol4{,}0 \times 10^{-4}\ \mathrm{mol}.

37Question

Que révèle le pH de 3,4 sur la réaction de l’acide éthanoïque ?

Réponse

La réaction est non totale.

38Question

Dans le sens direct, que deviennent les réactifs ?

Réponse

Ils disparaissent pour former les produits.

39Question

Dans le sens indirect, que deviennent les produits ?

Réponse

Ils disparaissent pour former les réactifs.

40Question

Que signifie une flèche simple →\rightarrow en chimie ?

Réponse

Une transformation totale.

41Question

Que signifie une flèche double ⇌\rightleftharpoons en chimie ?

Réponse

Une transformation non totale.

42Question

Quel est QrQ_r en concentrations pour 2H2(g)+O2(g)⇌2H2O(g)2H_2(g)+O_2(g)\rightleftharpoons2H_2O(g) ?

Réponse

Qr=[H2O]2[H2]2[O2]Q_r=\frac{[H_2O]^2}{[H_2]^2[O_2]}

43Question

Quelle est la constante d’équilibre de la réaction entre l’acide éthanoïque et l’eau à 25 °C ?

Réponse

1,6×10−51{,}6 \times 10^{-5}

44Question

Quelle valeur de τ caractérise un équilibre chimique ?

Réponse

Une valeur strictement inférieure à 1.

45Question

Quelle valeur de τ caractérise une transformation totale ?

Réponse

1, soit 100 %.

46Question

Que caractérise Qr=KQ_r=K dans un système chimique ?

Réponse

L’équilibre.

47Question

Lorsque Qr=KQ_r=K, quelle évolution spontanée nette le système présente-t-il ?

Réponse

Aucune.

48Question

Quelle électrode utilise-t-on si le réducteur est un métal et l’oxydant son ion ?

Réponse

Un barreau du métal plongé dans une solution contenant ses ions.

49Question

Quels ions le pont salin contient-il ?

Réponse

Des ions inertes vis-à-vis des espèces de la réaction d’oxydoréduction.

50Question

Par quoi le pont salin est-il remplacé dans les piles salines ?

Réponse

Par une membrane.

51Question

Qu’est-ce que la tension à vide d’une pile ?

Réponse

La tension positive mesurée entre ses électrodes lorsqu’elle ne débite pas de courant.

52Question

Quelle borne du voltmètre définit la borne positive de la pile ?

Réponse

La borne B.

53Question

Dans quel sens circule le courant électrique dans une pile ?

Réponse

De la borne positive vers la borne négative.

54Question

Dans quel sens les électrons circulent-ils par rapport au courant dans une pile ?

Réponse

En sens inverse du courant électrique.

55Question

Quelles grandeurs diminuent lors de l’usure d’une pile ?

Réponse

Les quantités d’oxydant et de réducteur présents ainsi que sa force électromotrice.

56Question

Dans la pile cuivre-zinc, quel réactif limitant disparaît lorsque la pile est usée ?

Réponse

Le zinc.

57Question

De quoi dépend la capacité d’une pile ?

Réponse

Des quantités de matière introduites initialement.

58Question

Quelle est la valeur de la constante de Faraday ?

Réponse

9,65×104 C⋅mol−19{,}65 \times 10^4\ \mathrm{C \cdot mol^{-1}}

59Question

Quel est l’oxydant du couple O₂/H₂O ?

Réponse

Le dioxygène O₂, gazeux ou dissous dans l’eau.

60Question

Quel rôle joue Cl₂ dans le couple Cl₂/Cl⁻ ?

Réponse

C’est l’oxydant.

61Question

Quel rôle joue l’acide ascorbique dans le couple C₆H₈O₆/C₆H₆O₆ ?

Réponse

C’est le réducteur.

62Question

Quel rôle joue le dihydrogène dans le couple H⁺/H₂ ?

Réponse

C’est le réducteur.

63Question

Quel rôle jouent les alcalins et alcalino-terreux du bloc s ?

Réponse

Ce sont des réducteurs.

64Question

À quelle borne de la pile le zinc s’oxyde-t-il ?

Réponse

À la borne négative.

65Question

À quelle borne de la pile les ions cuivre(II) se réduisent-ils ?

Réponse

À la borne positive.

66Question

De quoi dépend la constante d’équilibre ?

Réponse

De la température.

67Question

La composition finale du système influe-t-elle sur la constante d’équilibre ?

Réponse

Non, elle n’en dépend pas.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 27 questions sur Piles électrochimiques et oxydoréduction.

1. Lors d’une transformation, l’évolution s’arrête alors qu’il reste deux réactifs dans le mélange. Comment la classer ?

2. À l’état final d’une transformation non totale, tous les réactifs et tous les produits sont encore présents et l’évolution a cessé. Quel état le système a-t-il atteint ?

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