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Fiche 119
1. Principe d’une pile électrochimique
Les piles, ou générateurs électrochimiques, sont des dispositifs qui fournissent un
travail électrique en utilisant une réaction d’oxydo-réduction spontanée. Ils comportent
deux demi-cellules électrochimiques. Pour pouvoir récupérer l’énergie chimique de
la réaction redox spontanée, il est nécessaire de séparer les deux compartiments pour
pouvoir convertir l’énergie chimique en énergie électrique.
Dans le cas des piles, on observe :
• au pôle négatif (potentiel le plus faible) une oxydation ;
• au pôle positif (potentiel le plus élevé) une réduction.
Dans une pile, l’anode constitue le pôle négatif et la cathode le pôle positif.
On rappelle en effet que, par convention, l’électrode où se produit l’oxydation s’appelle
l’anode et l’électrode où se produit la réduction s’appelle la cathode.
En plaçant un voltmètre de résistance infinie entre les deux bornes de la pile, celle-ci
ne débite pas de courant et on lit alors la f.e.m. de la pile. Par convention, la f.e.m. d ’une
pile est égale à :
Les piles électrochimiques
f.e.m. (i 0) ^dem i-pile (le droite ^ dem i-pile de gauche
Généralement, le compartiment cathodique est placé schématiquement à droite et le
compartiment anodique à gauche, ce qui donne une f.e.m. positive. Mais la f.e.m. peut
être positive ou négative.
2. La pile Daniell
La pile Daniell est constituée par les deux demi-cellules suivantes (figure suivante) :
• lame de zinc immergée dans une solution de Zn^+ (sulfate de zinc par exemple) ;
• lame de cuivre immergée dans une solution de Cu^^ (sulfate de cuivre par exemple).
, Courant
■a
O
c
û
kD
O
rs]
CT
>C L
O
U
Schéma illustratif de la pile Daniell
Les deux couples mis en jeu sont donc les suivants :
Cu^VCu(s) de potentiel standard
= + 0,34 V/ESH.
vc»(i)
Zn^VZn(s) de potentiel standard E ”
Zn*!Cu{s)
= -0 ,7 6 V/ESH.
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