Les piles Rappel : réactions d’oxydoréduction
Publié le 11/05/2021
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Terminale – Physique chimie - Enseignement de spécialité__ Chapitre 14 : Les piles Rappel : réactions d’oxydoréduction Une réaction d’oxydo-réduction est une réaction d’échange d’électrons entre deux couples appelés couples oxydant-réducteur ou couples redox. - L’oxydant est le corps accepteur d’électrons, le réducteur est le corps donneur d’électrons. - Une substance est oxydée lorsqu’elle perd des électrons ; une substance est réduite lorsqu’elle gagne des électrons. - Une oxydation correspond à la perte d’électrons ; une réduction correspond à un gain d’électrons. De façon générale, pour équilibrer la demi-équation électronique d’un couple rédox en solution, on applique les quatre règles suivantes : 1. Conservation de l’élément principal : on équilibre les atomes réagissant autres que ceux d’oxygène et d’hydrogène. 2. Conservation de l’élément oxygène : on équilibre ensuite l’élément oxygène en introduisant des molécules d’eau. 3. Conservation de l’élément hydrogène : on équilibre les atomes d’hydrogène à l’aide des ions H+. 4. Conservation de la charge : on équilibre ces charges à l’aide d’électrons. Exemple : Soit à équilibrer la demi équation rédox correspondant au couple ion dichromate / ion chrome (III) ; Cr2O72- / Cr3+ : On place généralement l’oxydant à gauche et le réducteur à droite : Cr2O72= Cr3+ 1. Conservation de l’élément principal. Cr2O72= 2 Cr3+ 2. Conservation de l&rsquo...
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Pile
1.
Transfert d'électrons
Le transfert spontané et direct d'électrons d’un réducteur vers un oxydant est possible.
Si on sépare les espèces chimiques, on peut réaliser un transfert spontané et indirect du
réducteur vers l'oxydant en les reliant par un conducteur métallique.
C'est le principe
d'une pile
2.
Définition
Une pile électrochimique est un générateur qui transforme de l'énergie chimique fournie
par une réaction d'oxydoréduct ion spontanée en énergie électrique .
Une pile qui débite est un système hors d’état d’équilibre : Qr K.
Une pile « usée », qui
ne débite plus de courant est un système à l’état d’équilibre : Qr = K.
3.
Description
Une pile est composée de :
- deux compartiments séparés appelés demi -piles contenant chacun une électrode
(matériau conducteur, en général des métaux ou du carbone) et une solution
électrolytique.
Chaque demi -pile est composée des espèces d'un couple oxydant/réducteur.
Souvent le cou ple est formé d'un ion métallique M n+ et du métal M.
L'électrode est alors
constituée du métal M.
- Un pont salin reliant les 2 demi -piles.
Sans celui -ci la pile ne fonctionnerait pas.
Le pont
salin assure la neutralité électrique des deux solutions, en permettant le passage des ions
du compartiment cathodique au compartiment anodique.
Il permet de fermer le circuit
pour permettre le passage du courant.
Il est constitué d'un tube en U creux rempli d'une
solution gélifiée conductrice concentrée (ou d'une simple feuille de papier imbibé d'une
solution conductrice)..
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