Fiche 26 • Les piles
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3. EN PRATIQUE…
On étudie la pile Daniell composée d’une lame de zinc qui plonge dans une solution de chlorure de zinc (1,0.10 –2 mol.L –1 ) et d’une lame de cuivre immergée dans une solution de sulfate
de cuivre (1,0.10 –2 mol.L –1 ).
Les deux systèmes redox à envisager sont :
Le potentiel de chaque compartiment est calculé à l’aide de la relation de Nernst.
Le compartiment contenant le cuivre est donc le siège d’une réduction, et celui contenant le
zinc le siège d’une oxydation.
La force électromotrice de la pile vaut alors :
Finalement, on peut indiquer sur le schéma de la pile le sens de déplacement des électrons
dans le circuit externe. Par convention, le courant électrique est annoté en sens inverse du
déplacement des électrons.
À mesure que la pile débite du courant, la masse de l’électrode de cuivre augmente tandis que
celle de l’électrode en zinc diminue. Dans le même temps, les ions chlorure et sulfate (contreions) vont migrer d’un compartiment à l’autre via le pont salin dans le but d’assurer l’électroneutralité dans les deux compartiments.
2
2
(aq)
(s)
2
2
(aq)
(s)
(Cu / Cu)
C u
2e
Cu
(Zn / Zn)
Zn
2e
Zn
+
+
+
+
+
+
−
−
2
2
2
2
eq
2
2
2
2
eq
0, 059
0, 059
E (Cu / Cu) E (Cu / Cu)
l o g Cu
0,34
log(10 ) 0, 28V
2
2
0, 059
0, 059
E (Zn /Zn) E (Zn /Zn)
log Zn
0,76
log(10 ) 0,82
E(
2
2
)
V E( )
+
+
+
−
+
+
+
−
= °
+
=
+
=
= °
+
= −
+
= −
⇒ +
⇒ −
[
]
[
]
f .e.m
E E( ) E( ) 0, 28 ( 0,82) 1,1V
= ∆ =
−
=
− −
=
+
−
Cu
2+
Cu
V
R
Pont salin
Pôle positif
Réduction
Cathode
Anode
Pôle négatif
Oxydation
Zn
Zn
2+
e
–
e
–
I
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3. EN PRATIQUE…
On étudie la pile Daniell composée d’une lame de zinc qui plonge dans une solution de chlorure de zinc (1,0.10 –2 mol.L –1 ) et d’une lame de cuivre immergée dans une solution de sulfate
de cuivre (1,0.10 –2 mol.L –1 ).
Les deux systèmes redox à envisager sont :
Le potentiel de chaque compartiment est calculé à l’aide de la relation de Nernst.
Le compartiment contenant le cuivre est donc le siège d’une réduction, et celui contenant le
zinc le siège d’une oxydation.
La force électromotrice de la pile vaut alors :
Finalement, on peut indiquer sur le schéma de la pile le sens de déplacement des électrons
dans le circuit externe. Par convention, le courant électrique est annoté en sens inverse du
déplacement des électrons.
À mesure que la pile débite du courant, la masse de l’électrode de cuivre augmente tandis que
celle de l’électrode en zinc diminue. Dans le même temps, les ions chlorure et sulfate (contreions) vont migrer d’un compartiment à l’autre via le pont salin dans le but d’assurer l’électroneutralité dans les deux compartiments.
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(aq)
(s)
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(aq)
(s)
(Cu / Cu)
C u
2e
Cu
(Zn / Zn)
Zn
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+
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−
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2
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0, 059
0, 059
E (Cu / Cu) E (Cu / Cu)
l o g Cu
0,34
log(10 ) 0, 28V
2
2
0, 059
0, 059
E (Zn /Zn) E (Zn /Zn)
log Zn
0,76
log(10 ) 0,82
E(
2
2
)
V E( )
+
+
+
−
+
+
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= °
+
=
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= −
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⇒ +
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]
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f .e.m
E E( ) E( ) 0, 28 ( 0,82) 1,1V
= ∆ =
−
=
− −
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+
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Cu
2+
Cu
V
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Pont salin
Pôle positif
Réduction
Cathode
Anode
Pôle négatif
Oxydation
Zn
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