La réaction, par échange de deux électrons par ion transformé, est
Les potentiels standards respectifs sont
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Puisque les concentrations intiales sont égales, nous pouvons attribuer tout
de suite le sens de la réaction globale : il y a production de et
consommation de
.
est
négatif, alors, pour le mener à zéro il faut augmenter la concentration
en
et diminuer la concentration en
. Le pôl positif de la
pile sera au fer (consommation d'électrons par
), et le pôle négatif au zinc.
Par un tableau d'avancement nous pouvons écrire
et la f.e.m. s'exprime alors en fonction du paramètre d'avancement
comme
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Le transfert d'électrons est directement proportionnel au paramètre
d'avancement :
.
Il faut encore calculer la valeur de à l'équilibre. Pour cela nous
utilisons la condition d'équilibre
, c'est-à-dire
La tension de la pile baisse très peu jusqu'à environ 95% de sa
capacité totale. Par ailleurs, si l'on applique une tension extérieure
égale à la tension initiale et dans le sens opposé ( au zinc et
au fer), on
va inverser le sens du courant et recharger la pile.