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Une cellule galvanique est écrite sous la forme de sa représentation conventionnelle Zn solide, Zn2+ aqueux, Sn2+ aqueux, Sn solide. Quelle demi-équation ionique se produit à l’anode de cette cellule ?
Dans le cadre de cette question, nous voulons déterminer la demi-équation ionique pour l'anode d’une cellule galvanique en fonction de sa représentation conventionnelle. La représentation conventionnelle est un format standard utilisé par les chimistes pour expliquer la construction d’une cellule électrochimique. Comme il s’agit d’un format standard, les informations concernant l'anode sont toujours écrites du côté gauche de la ligne verticale double de la représentation conventionnelle. Les informations concernant la cathode sont écrites du côté droit. Nous savons qu’il s’agit d’une cellule galvanique. Dans une cellule galvanique, une réaction d'oxydoréduction spontanée génère des électrons et nous pouvons donc affirmer que l’énergie chimique y est convertie en énergie électrique.
Examinons davantage cette représentation conventionnelle. La représentation conventionnelle nous indique qu’il y a une électrode en zinc solide placée dans une solution d’ions zinc deux plus. Il s'agit de la première demi-cellule. De l’autre côté, nous avons une solution d’ions étain deux plus dans laquelle est placée une électrode en étain métallique. Il s'agit de la deuxième demi-cellule. Un pont salin, désigné par les deux lignes droites verticales, génère une connexion électrique entre ces deux demi-cellules. Les électrodes sont reliées par des fils et il y aura éventuellement un dispositif qui sera alimenté par cette cellule électrochimique, comme par exemple une ampoule électrique. Les deux lignes droites verticales indiquent qu’une limite de phase existe entre les électrodes solides et leurs ions en solution aqueuse.
L’oxydation se produit à l’anode dans une cellule galvanique. Nous lisons la représentation conventionnelle de gauche à droite. Nous pouvons donc constater que le zinc métallique est converti ou oxydé en ions zinc deux plus à l'anode. La demi-réaction pour ce processus d’oxydation stipule que le Zn solide réagit pour former du Zn2+ aqueux plus deux électrons. Cette demi-équation pour l'anode représente ce que nous devions déterminer dans le cadre de cette question.
Afin d'acquérir davantage de connaissances, examinons rapidement la demi-réaction pour la cathode. Encore une fois, nous devons lire la représentation conventionnelle de gauche à droite. Nous pouvons constater que des ions étain deux plus sont convertis ou réduits en étain métallique à la cathode. La réduction se produit donc à la cathode. Par conséquent, la demi-équation pour la cathode est du Sn2+ aqueux plus deux électrons réagissent pour former du Sn solide.
Finalement, quelle demi-équation ionique se produit à l’anode de cette cellule ? La réponse est du Zn solide réagit pour former du Zn2+ aqueux plus deux électrons.
