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Physique - Les piles
29/05/2023
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Les piles OXYDO-RÉDUCTION réducteur espèce chimique capable de libérer un/plrs électrons oxydant = espèce chimique capable de gagner un/plrs électrons associer un réducteur avec un oxydant = forment un << couple oxydant/réducteur » 2 représente un transfert d'électron(s) réalisable dans les 2 sens : oxydant + n e- réducteur réducteur d'un couple peut participer à une réaction avec l'oxydant d'un autre réaction d'oxydo-réduction x une réaction d'oxydoréduction correspond à un transfert d'électron(s) entre un réducteur et un oxydant appartenant à 2 couples différents x au cours de la réaction, il y a autant d'électrons libérés par le réducteur 1 que d'électrons captés par l'oxydant 2 x les électrons échangés n'apparaissent pas dans le bilan final Couple (1): Fe³+/Fe²+ => Fe³+ + e- →Fe²+ Couple (2): Mn07/Mn²+ => MnO₂ + 8H+ + 5e- Mn²+ + 4H₂0 5 Fe²+ + MnO₂¯¯ + 8H+ → Mn²+ + 4H₂O + 5 Fe³+ UNE PILE Lors transformation chimique modélisée par une réaction d'oxydoréduction : oxydant et réducteur en contact = transfert d'électrons est direct oxydant et réducteur pas en contact = transfert d'électrons se fait par l'intermédiaire d'un circuit extérieur système constitue une pile anode red, → ox, + ne- électrolyte SCOOLMOUV chaque demi-pile contient un coupe oxydant-réducteur : un ions métallique en solution & une plaque de métal (=électrodes) pôle Ⓒ demi-pe pont salin pôle Ⓒ derni-pile cathode ox, ne-- red, électrodes (plaque de métal) électrolyte contient solution aqueuse ionique (ferme le circuit + circulation du courant électrique) → à la borne négative (anode): électrons sont...
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Légende alternative :
cédés par le réducteur métallique = oxydation à la borne positive (cathode): électrons sont cédés par l'oxydant = réduction →équation de réaction de fonctionnement de la pile = combinaison des deux demi-équations des électrodes FONCTIONNEMENT DE LA PILE tension mesurée entre les deux électrodes quand la pile ne débit pas de courant = tension à vide : permet de déterminer la polarité de la pile COM est la "borne négative" et V la "borne positive" A COM Ainsi si la tension est positive, l'électrode branché à COM est la borne - et l'électrode branché à V est la borne + capacité élec = quantité d'électricité maximale Q(max) qui peut circuler jusqu'à atteindre l'équilibre chimique au cours du fonctionne de la pile : quotient de réaction évolue jusqu'à atteindre la constante d'équilibre = la pile ne fonctionne plus et est dite usée Toy Ne = ne-X NA V Ne nombre d'électrons échangés pdt la réaction ne quantité de matière d'électrons échangés NA constante d'Avogadro = 6.022 × 1023 e: chaque élémentaire = 1.6 × 10-¹⁹ C F: constante de Faraday = 9.6 × 104 C.mol-¹ Imax. (Ne)x e- Qmax = ne-X N₁ × e¯ Qmax = ne- X F