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26 Les piles
1. EN QUELQUES MOTS…
Les réactions d’oxydoréduction reposent sur des échanges d’électrons. Or, un déplacement
d’électrons au sein d’un matériau conducteur constitue un courant électrique. Il va donc être possible de constituer des générateurs électrochimiques ou piles en associant deux couples redox.
2. CE QU’IL FAUT RETENIR…
Une pile électrochimique simple est constituée de deux demi-piles, chacune formée par un
métal (réducteur) plongeant dans une solution contenant son oxydant associé. Ces deux compartiments reliés entre eux par un pont salin constituent les deux pôles de la pile. Le pont
salin permet de conserver l’électroneutralité du système par l’échange d’espèces chimiques
chargées entre les deux compartiments, et permet aussi de fermer le circuit.
Le potentiel de chaque demi-pile est donné par la relation de Nernst.
Le pôle positif de la pile correspond au compartiment qui a le potentiel d’équilibre le plus
élevé. Ce compartiment (nommé cathode) sera le siège d’une réaction de réduction.
Le pôle négatif de la pile correspond au compartiment qui a le potentiel d’équilibre le plus
faible. Ce compartiment (nommé anode) sera le siège d’une réaction d’oxydation.
La force électromotrice de la pile (f.e.m.) est une grandeur positive qui se calcule par différence
de potentiel entre le pôle positif de la pile et le pôle négatif de la pile.
Ox (1)
Ox (2)
Red (2)
Red (1)
V
Pont salin
E(Ox 1 / Red 1 )
E(Ox 2 / Red 2 )
1
1
1
1
1
2
2
2
2
2
1
2
a(Ox )
0, 059
E E (Ox /Red )
log
n
a(Re d )
a(Ox )
0, 059
E
E (Ox /Red )
log
n
a(Re d )
α
β
α
β
= °
+
= °
+
f.e.m
E E( ) E( )
= ∆ =
−
+
−
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