Pile électrochimique et réactions d'oxydoréduction de classe de 1ère

Terminale Technologique · Physique-Chimie Terminale Technologique

À retenir

• Pile : conversion d'énergie chimique en électrique. • Oxydation à l'anode (pôle -). • Réduction à la cathode (pôle +). • Les électrons circulent du pôle - vers le pôle + dans le circuit extérieur.

Le cours

1. Principe d'une pile électrochimique Une pile transforme l'énergie chimique issue d'une réaction d'oxydoréduction spontanée en énergie électrique. Elle est constituée de deux demi-piles reliées par un pont salin ou une membrane, contenant chacune un couple oxydant/réducteur. Chaque couple s'écrit avec une demi-équation électronique Ox + n\,e^- Red ; l'équation de fonctionnement s'obtient en additionnant les deux demi-équations après avoir égalisé le nombre d'électrons échangés. 2. Anode et cathode Les électrodes sont le siège des réactions : • À l'anode, il y a oxydation (perte d'électrons). C'est le pôle négatif de la pile. • À la cathode, il y a réduction (gain d'électrons). C'est le pôle positif de la pile. 3. Force électromotrice La tension à vide aux bornes de la pile, appelée force électromotrice E, correspond à la différence de potentiel entre les deux demi-piles. Elle se mesure en volts (V). 4. Circulation des charges Dans le circuit extérieur, les électrons libérés à l'anode circulent dans les fils jusqu'à la cathode : ils vont du pôle - vers le pôle +. Le courant électrique I circule, par convention, en sens inverse : il sort de la pile par le pôle +. À l'intérieur de la pile, aucun électron ne traverse les solutions : ce sont les ions du pont salin qui se déplacent et maintiennent la neutralité électrique de chaque demi-pile.

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