REVIZ.fr – Pile – Notion de potentiel redox – Réalisation d'une pile

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Le pont électrochimique est constitué de gélose contenant une solution concentrée de nitrate de potassium (K+ + NO33-. On observe le passage d’un courant, qui circule de la lame de cuivre vers la lame de zinc. Nous avons réalisé un générateur électrochimique, c’est-à-dire une pile.

A l’aide du voltmètre (branché direcement entre les lames métalliques, lorsque la pile ne débite pas), on peut mesurer la force électromotrice e de la pile (f.e.m.) :

eZn-Cu = 1 V = VCu – VZn

Représentation symbolique d’une pile

Demi-pile

Une demi-pile est constituée d’une plaque métallique (l’électrode) plongée dans une solution contenant le cation correspondant.
exemple : Zn et Zn2+

Interprétation

La réaction naturelle qui se produit est

Cu2+ + Zn Cu + Zn2+

Les réactions aux électrodes ne se prosuident que si la pile débite (= si le circuit est fermé et que les électrons peuevent circuler). Comme il n’y a pas d’accumulation de charges dans le circuit, les électrons créés au niveau de l’électrode de zinc sont consommées au niveau de l’électrode de cuivre.

La masse de Cu augmente ; celle de Zn diminue. C’est une pile de type « Daniell ».

Facteurs influençant la f.e.m. d’une pile

La f.e.m. varie peut avec la température (à peine 10-3 V/°C). En revanche, la concentration influe sur la f.e.m. : il est important de préciser les concentrations des solutions quand on réalise une pile.

On parle de conditions standards lorsque la concentration des cations métalliques est de 1 mol.L-1 sous une pression de 1 bar.

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