CHAPITRE
À savoir refaire
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ALa pile électrochimique
Définition
Pile électrochimique
- Une pile électrochimique est un générateur qui transforme de l'énergie chimique en énergie électrique.
- Cette énergie chimique est libérée par une réaction d’oxydoréduction spontanée.
Propriété
Constitution d’une pile électrochimique
Une pile électrochimique est constituée :- de deux compartiments qui contiennent chacun un couple rédox : dans l’un a lieu une oxydation (pôle négatif) et dans l’autre une réduction (pôle positif) ;
- d’un pont salin qui permet la circulation d’ions entre les deux compartiments donc le passage d’un courant.
Définition
Anode
L’anode est l’électrode où a lieu l’oxydation.Propriété
Polarité de l’anode
L’anode est le pôle négatif ; il y a libération d’électrons.Définition
Cathode
La cathode est l’électrode où a lieu la réduction.Propriété
Polarité de la cathode
La cathode est le pôle positif ; les électrons y sont captés.Propriété
Fonctionnement d’une pile électrochimique
- Une pile comprend deux couples rédox : Ox1/Red1 et Ox2/Red2. Des électrons sont libérés lors de l’oxydation de Red1 à l’anode (pôle négatif) puis transférés à la cathode via un circuit extérieur constitué en général d’un fil conducteur.
- Ensuite, ils sont captés à la cathode lors de la réduction d’Ox2.
- Un courant électrique (circulation d’électrons) est donc généré.
Remarque
Le sens conventionnel du courant électrique est du pôle positif vers le pôle négatif de la pile alors que les électrons circulent à l'inverse du pôle négatif vers le pôle positif.
BLes différents types de piles
Définition
Piles salines et alcalines
- Toutes deux sont des piles primaires non rechargeables qui utilisent deux couples d’oxydoréduction.
- Leur différence majeure tient à la nature de leur électrolyte : les piles salines ont un électrolyte salin (c’est-à-dire formé d’un sel) souvent sous forme de gel alors que les piles alcalines utilisent des solutions basiques contenant des ions alcalins (K+).
Propriété
Inconvénients des piles salines et alcalines
- Durée de vie limitée.
- Recyclage nécessaire car les composés de ces piles sont dangereux pour l’environnement et la santé.
- Peu rentable d’un point de vue énergétique (il faut 50 fois plus d'énergie pour fabriquer une pile alcaline que ce qu'elle fournira pendant toute sa durée de vie).
Définition
Pile à combustible
- Elle convertit de l’énergie chimique en énergie électrique grâce à l’oxydation de combustibles (souvent le dihydrogène) et à la réduction simultanée de dioxygène.
- Elle peut fonctionner tant qu’elle est alimentée en réactifs.
Propriété
Avantages et inconvénients des piles à combustibles
- Haut rendement énergétique.
- Aucune émission de dioxyde de carbone.
- Prix élevé car des catalyseurs couteux sont nécessaires.
- Stockage de l’hydrogène complexe.
- La sécurité : le dihydrogène est un composé explosif.
Définition
Accumulateurs
- Ce sont des piles électrochimiques rechargeables.
- On peut les recharger avec un courant électrique.
Propriété
Avantages des accumulateurs
- Rechargeables.
- Adaptés aux appareils à forte consommation.
- Participent à la réduction des déchets et écologiques.
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