Exercice physique réaction d'oxydoréduction

Sujet du devoir

On réalise la pile cuivre-zinc, ou pile Daniell, à partir d'un montage utilisant deux béchers . Le bécher n°1 contient un volume v1=100ml d'une solution de sulfate de cuivre Cu (II) de concentration c1=1,0x10^-1 mol.L-1 et une plaque (électrode) de cuivre de masse m1=5,0g. Le bécher n°2 contient un volume v2=100,0ml d'une solution de sulfate de zinc de concentration c2= 1,0x10^-1 mol.L-1 et une plaque (électrode) de zinc de masse m2=5,0g. Un pont salin réalise la jonction entre les deux béchers. Les deux plaques métalliques sont reliées à un circuit extérieur. Au cours du fonctionement de la pile, un dépôt rouge se forme sur l'électrode de cuivre. 

1) Ecrire la demi-équation d'oxydoréduction qui traduit la formation du dépôt métallique rouge sur l'électrode de cuivre. 

2) Quel est le sens de circulation des éléctrons et le sens du courant éléctrique dans le circuit extérieur. Indiquer les pôles positif et négatif de la pile. 

3) Ecrire la demi-équation d'oxydoréduction qui a lieu à l'électrode de Zn. Ecrire l'équation de la transformation d'oxydoréduction. 

4) Calculer les quantités de matière initiales des réactifs et des produits. Quel est le réactif limitant? Quel est la masse de la plaque de cuivre à la fin de la transformation chimique? Quelle est la masse de la plaque de zinc à la fin de la transformation chimique?