II.2.1.Réponse correcte à partir du savoir savant

Nous nous proposons de voir, à travers l’expérience 2, si l’étudiant fait le lien entre une ddp mesurée et le potentiel du système chimique. Nous nous proposons aussi de voir, de quelle manière l’étudiant interprète l’effet d’une perturbation apportée au système et comment il explique un changement de signe de la ddp propre au système chimique. Les étudiants auront à relier les changements de concentrations des entités formant le système à l’inversion de la différence de potentiel et au changement du sens d’évolution du système par rapport à l’expérience 1.

A travers la première question nous nous proposons de voir si les étudiants font tout d’abord le lien entre la mesure ( la valeur lue sur le voltmètre) et la grandeur potentiel du système chimique. Par la suite nous nous proposons de voir si les étudiants font le lien entre la diminution de la ddp et la diminution des ions Ag+

D’après le savoir savant et pour pouvoir répondre à la première question, les étudiants doivent tout d’abord expliciter que la ddp de la pile mesurée n’est autre que le potentiel du système chimique. Ils doivent aussi définir les couples mis en jeu dans la pile électrochimique et qui sont : Cu2+/Cu et Ag+/ Ag. Ce sont les mêmes couples mis en jeu dans l’expérience 1.

Les étudiants doivent préciser, avant l’ajout de l’acide chlorhydrique, que l’équation de la réaction est la suivante :

Ils doivent aussi expliquer que suite à l’ajout de l’acide chlorhydrique, il y a eu diminution du nombre de Ag+ . En se référant à l’équation de Nernst, le potentiel du

L’équation de Nernst permet d’interpréter la décroissance de la ddp : le potentiel du système chimique décroît quand la concentration des ions Ag+ décroît.

A travers la deuxième et la troisième question, nous nous proposons de voir si les étudiants sont capables de relier l’évènement changement de concentration des ions Ag+ à l’inversion de la différence de potentiel et au changement du sens d’évolution du système par rapport à l’expérience 1. Pour ce faire, les étudiants vont avoir besoin d’utiliser le modèle de Nernst pour interpréter l’inversion de la réaction chimique.

En se référant à l’équation de Nernst, la diminution de la concentrations des ions Ag+ peut entraîner un potentiel négatif du système, ce qui se traduit par l’inversion de la ddp mesurée.

Pour traduire la correspondance avec l’expérience 1, les étudiants doivent expliquer qu’il s’agit de la même réaction que celle de l’expérience 1 et que cette réaction s’est inversée car la concentration des ions Ag+ a diminué.