Constitution d'une pile électrochimique
Terminale générale Spé · Physique-Chimie Spé Terminale
À retenir
• Pile = 2 demi-piles + 1 pont salin + 1 circuit extérieur. • Électrode active : participe à la réaction (ex. lame de zinc qui se dissout ou de cuivre qui s'épaissit). • Électrode inerte : ne participe pas mais collecte les électrons (ex. tige de platine ou graphite). • Schéma conventionnel : pôle négatif à gauche, pont salin au centre, pôle positif à droite.
Le cours
Composants structuraux et schéma conventionnel d'une pile Une pile électrochimique est un générateur électrique qui convertit directement de l'énergie chimique en énergie électrique par le biais d'une réaction d'oxydoréduction spontanée. Elle est constituée de : 1. Deux demi-piles : chaque demi-pile contient une électrode conductrice (métal solide ou graphite inerte) plongeant dans un électrolyte (solution contenant les espèces ioniques du couple redox). 2. Un pont salin (ou membrane poreuse) assurant le contact ionique sans mélange des solutions. 3. Un circuit électrique extérieur reliant les deux électrodes via un conducteur ohmique, un ampèremètre ou un voltmètre. Le schéma conventionnel d'une pile s'écrit sous la forme : \ M_1 \ | \ M_1^n+ \ || \ M_2^p+ \ | \ M_2 \ où le simple trait | représente une interface entre phases et le double trait || représente le pont salin.
Dans ce chapitre
- Couples oxydant-réducteur et transfert d'électrons
- Demi-équations électroniques et équation d'oxydoréduction
- Rôle du pont salin ou de la paroi poreuse
- Constitution d'une pile électrochimique
- Polarité des électrodes : anode et cathode
- Sens de circulation des porteurs de charge
- Tension à vide et polarité spontanée d'une pile
- Prévision de fonctionnement d'une pile par Qr,i et K
- Quantité d'électricité Q débitée par une pile
- Constante de Faraday F et quantité d'électrons échangés
- Capacité électrique maximale et durée de vie d'une pile
- Transformation forcée : principe de l'électrolyse
- Applications industrielles de l'électrolyse
- Bilan : Synthèse et méthode sur les piles et l'électrolyse