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Considère la cellule galvanique suivante. Laquelle des options suivantes représente l’électrode positive de cette cellule ? (A) Cu solide ; (B) Zn solide ; (C) Cu2+ aqueux, un molaire ; (D) Zn2+ aqueux, un molaire.
La question mentionne une cellule galvanique. Une cellule galvanique peut également être appelée une cellule voltaïque. Une cellule galvanique est une cellule électrochimique dans laquelle une réaction d’oxydoréduction spontanée se produit, entraînant un courant dans le circuit externe. Le schéma montre le montage expérimental correspondant aux détails de la cellule galvanique mentionnés dans la question. Ces détails sont une manière simplifiée d’écrire les informations présentées dans le schéma et cette expression s’appelle la représentation conventionnelle de la cellule. Parfois, on l’appelle la notation du couple redox. Ceci la demi-cellule de zinc. Et ceci est sa notation simplifiée.
Dans la série de réactivité électrochimique, nous trouverions que le zinc a un potentiel de réduction standard plus négatif que celui du cuivre. Et donc les informations de la demi-cellule de zinc sont écrites sur la gauche. Ceci est la demi-cellule de cuivre. Et ceci est sa notation simplifiée. Dans la série de réactivité électrochimique, le cuivre a un potentiel de réduction standard plus positif que le zinc. Et donc, les informations de la demi-cellule de cuivre sont écrites sur le côté droit de la représentation conventionnelle.
Nous savons qu’il y a deux électrodes. Celles-ci sont placées dans des solutions électrolytiques. Une électrode est un conducteur à travers lequel le courant électrique passe, vers ou depuis un électrolyte. Une solution électrolytique est une solution qui contient des ions et peut donc conduire le courant électrique. On nous demande de déterminer quelle électrode est l’électrode positive. Nous pouvons immédiatement éliminer la réponse (C) et la réponse (D) car elles représentent des solutions électrolytiques et non des électrodes métalliques.
Note que les informations sur les électrolytes dans les deux demi-cellules, et leurs concentrations, sont écrites de chaque côté de la ligne verticale double, qui représente le pont salin. Pour choisir si c’est le cuivre ou le zinc qui est l’électrode positive, nous devons comprendre plus en détail représentation conventionnelle.
En règle générale, les informations sur l’anode sont écrites à gauche et les informations sur la cathode à droite. Donc, la demi-cellule de zinc est l’anode et la demi-cellule de cuivre est la cathode. Dans une cellule galvanique, l’oxydation se produit à l’anode. Et ceci est l’électrode négative, étant donné que les électrons quittent l’électrode et vont dans le fil électrique en oxydant cette électrode. Dans une cellule galvanique, la réduction se produit à la cathode. Et ceci est l’électrode positive, étant donné que les électrons vont du fil électrique vers cette électrode, réduisant cette électrode.
Alors, quelle est l’électrode positive ? La réponse est (A), Cu, solide.
