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C8 - Forcer le sens d'évolution d'un système chimique
Pile
Fonctionnement
La pile transforme
l'énergie chimique
en énergie électrique
Oxydoréduction
Transfert d'électrons entre les électrodes
Les électrons sont trasnférés du réducteur vers l'oxydant
Un système chimique déséquilibré
Le quotient de réaction
Qr n'est pas égale
au coéfitient de réaction K
Le quotient de réaction tend vers la constante d'équilibre
C'est grâce a cette innégalité
qu'il y a une oxydoréduction,
donc un passage d'électrons
Si Qr = K, alors il y a plus de réaction,
et donc il y en a plus un courant électrique.
Donc, la pile est usée.
Qr est très eloigné de K,
ce qui fait donc que la réaction n'aie qu'un seul sens.
Construction
Constitué de 2 électrodes
Chacun est plongé dans un électrolyte différent
Oxydoréduction qui se produit
Anode
: siège de l'oxydation
Cathode
: siège de la réduction
Pont salin
Liaison entre les deux électrodes pour fermer le circuit,
sans besoin du contact direct entre les deux bornes
Le pont salin
est composé d'ions
Le passage des électrons es possible,
donc un courant électrique est fournis
Grandeurs caractérstiques d'une pile
Capacité électrique
C'est la charge maximale que peut fournir une pile.
On l'appelle Qmax
Durée de fonctionnement ((Variation du temps)
C'est la période d'usage maximale d'une pile dans un circuit
Tension á vide/Force électromotrice
C'est la tension entre les électrodes de la pile en circuit ouvert
Elle est toujours positive
Elle se mesure en branchant un voltmètre
aux bornes de la pile
lorsqu’elle ne débite pas de courant.
Électrolyseur
Fonctionnement
Électrolyse
Conversion d'énergie électrique en énergie chimique
On peut invérser une réaction d'oxydoréduction
Á l'aide d'un génerateur de courant.
Donc á l'aide d'un transfert d'énérgie
Au lieu d'aller vers le sens de l'évolution spontanée.
C'est-á-dire, au lieu faire que Qr se raproche de K
On prend le sens de l'évolution forcée.
C'est-á-dire, on s'éloigne de K
Le système chimique
va au sens indirect de l'évolution spontanée
Anode:
Siège d'une oxydation
Cathode:
Siège d'une réduction
Possibilité de stocker de l'énergie électrique
Accumulateurs
Systèmes électroniques rechargeables
Décharge:
Réaction d'oxydoréduction spontanée
Décharge:
Oxydoréduction forcée
Construction
On a besoin:
2 électrodes
1 électrolyte ioninque
1 génerateur de courant qui impose le sens de circulation des électrons
Anode:
Relié á la borne + (Il capte les électrons libérés)
Cathode:
Relié á la borne - (Il libère les électrons)
