Pour le schéma de la pile Daniell, il faut représenter une électrode de cuivre (Cu) plongeant dans une solution de sulfate de cuivre (CuSO₄) reliée à une électrode de zinc (Zn) plongeant dans une solution de sulfate de zinc (ZnSO₄). Pendant le fonctionnement, le zinc se dissout dans la solution de sulfate de zinc et se dépose sur l'électrode de cuivre sous forme de zinc solide, augmentant ainsi sa masse.
L'équation à l'électrode de cuivre : Cu²⁺(aq) + 2e⁻ -> Cu(s)
L'équation à l'électrode de zinc : Zn(s) -> Zn²⁺(aq) + 2e⁻
L'équation de fonctionnement de la pile : Zn(s) + Cu²⁺(aq) -> Zn²⁺(aq) + Cu(s)
La force électromotrice (f.é.m) de la pile Daniell est donnée par la différence de potentiel standard entre les deux demi-piles :
f.é.m = E⁰(Zn²⁺/Zn) - E⁰(Cu²⁺/Cu)
= (-0,76V) - (0,34V)
= -1,10V
La représentation conventionnelle de la pile Daniell est : Zn(s) | Zn²⁺(aq) || Cu²⁺(aq) | Cu(s)
La quantité d'électricité (Q) qui a circulé pendant le fonctionnement peut être calculée à partir de la charge électrique transférée, sachant que 1 mole d'électrons correspond à une charge de 96485 C (coulombs).
Le temps de fonctionnement peut être déduit en utilisant la formule :
Temps = Quantité d'électricité / Courant
Temps = (Quantité d'électricité en coulombs) / (Courant en ampères)
En utilisant les données fournies, vous pouvez calculer les valeurs nécessaires pour résoudre ces équations.
