Piles électrochimiques
Une pile électrochimique transforme une énergie chimique en énergie électrique grâce à une réaction d’oxydoréduction spontanée.
1
Principe d’une pile
Idée essentielle
Une pile repose sur une réaction d’oxydoréduction spontanée qui produit un courant.
- Deux demi-réactions sont séparées.
- L’énergie chimique devient électrique.
Repérer oxydant et réducteur
Oxydant
- Capte des électrons.
- Se réduit.
- Est transformé en espèce réduite.
Réducteur
- Cède des électrons.
- S’oxyde.
- Est transformé en espèce oxydée.
2
Demi-piles et électrodes
Organisation
| Élément | Rôle |
|---|---|
| Demi-pile | Contient un couple oxydant/réducteur. |
| Électrode | Support où se produit la réaction. |
| Anode | Lieu de l’oxydation. |
Mémo
==Anode = oxydation, cathode = réduction==. Ce repère évite l’inversion la plus fréquente.
3
Pont salin et circuit
Fonctionnement
À retenir
- Le pont salin ferme le circuit ionique.
- Il maintient l’électroneutralité des solutions.
4
Sens des électrons et capacité
Sens de circulation
Les électrons circulent dans le circuit extérieur de l’anode vers la cathode. Le courant conventionnel est opposé.
Capacité
La capacité d’une pile dépend de la quantité de matière du réactif limitant.
- Plus il reste de réactif, plus la pile peut fonctionner longtemps.
- La capacité n’est pas la tension.
5
S’entraîner
Mini-défi
Dans une pile, un réducteur libère des électrons dans une demi-pile, tandis qu’un oxydant les capte dans l’autre. Que conclure sur le sens des électrons ?
- Le réducteur s’oxyde et libère des électrons.
- L’oxydant se réduit et les capte.
- Les électrons circulent donc dans le circuit extérieur.
Le sens des électrons est de l’anode vers la cathode.
Questions flash
- Quel élément assure le passage des ions entre les demi-piles ?
- Quelle électrode correspond à l’oxydation ?
Bilan express
- Une pile fonctionne grâce à une oxydoréduction spontanée.
- Oxydation à l’anode, réduction à la cathode.