AL7SP12TEPA0111-Corriges-des-exercices-Partie-02

Exercice 9
Étude d’une pile au lithium
Lors du fonctionnement d’une pile (Li, SOCl2 ), les demi-équations redox sont les
suivantes :
À l’anode : + −
Li( s) = Li ( aq)
+ e
À la cathode :
− −
2SOCl 2( aq) + 4 e = 4Cl
( aq) + SO2 + S(
s)
1 À l’électrode de lithium, il y a une oxydation : des électrons sont formés et
quittent la pile. L’électrode de lithium constitue le pôle – de la pile.
2 Équation de fonctionnement de la pile :
+ −
4 Li( s) + 2SOCl 2( aq) → 4 Li ( aq) + 4Cl
( aq)
+ SO2 + S(
s).
3 Une pile neuve de 10 g contient entre autre : 4,5g de chlorure de thionyle et
4g de lithium
Quantités initiales de chlorure de thionyle et de lithium :
i
m
i SOCl2
4, 5 −2
n = = = 3, 8. 10 mol
SOCl2
MSOCl
119, 1
2
i
n Li = m
i
Li =
MLi
0 4
5 8 10
6 9
2
, −
= , . mol
,
4
2 2(
) SOCl aq → 4 Li Équation
+ −
(aq) + 4 Cl(aq) + SO2 + S( s )
Avancement
(mol)
Quantités de matière (mol)
État initial x = 0 5,8.10 –2 3,8.10 –2 4 ( )
0 0 0 0
Li s +
En cours de
réaction
x 5,8.10 –2 – 4x 3,8.10 –2 – 2x 4x 4x x x
État final x max 5,8.10 –2 – 4 x max 3,8.10 –2 – 2 x max 4 x max 4 x max x max x max
5 Déterminons le réactif limitant :
5,8.10 –2 – 4 xmax = 0 OU 3,8.10 –2 – 2 xmax = 0
xmax = 1,45.10 –2 mol OU xmax = 1,90.10 –2 mol
Comme 1,45.10 –2 mol < 1,90.10 –2 mol : xmax = 1,45.10 –2 mol
Le réactif limitant est donc le lithium. n
Corrigé de la séquence 5 – SP12
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