La semaine dernière, nous avons étudié la transformation chimique qui se produit entre les atomes de zinc et les ions cuivre.
Souvenez-vous, cette transformation dégage de l’énergie thermique, et elle fait disparaître le zinc et les ions cuivre pour faire apparaître les ions zinc et du cuivre.

Nos connaissances nous permettent d’aller plus loin, et de comprendre comment cette transformation est possible.

Pour devenir un ion zinc, un atome de zinc doit perdre 2 électrons : il devient alors un ion positif.
Pour devenir un atome de cuivre, un ion cuivre (ion positif) doit gagner 2 électrons.

Cette transformation chimique est donc un échange d’électrons entre les atomes de zinc et les ions cuivre.

Bon, des électrons échangés, du cuivre fabriqué c’est très bien. Mais avec des électrons, on peut faire beaucoup mieux. Rappelez-vous que le courant électrique est un déplacement ordonné d’électrons dans les matériaux conducteurs. Si au lieu d’échanger leurs électrons directement à la surface du métal, on obligeait les électrons à circuler dans un circuit électrique ??? On obtiendrait alors un dispositif capable de faire circuler des électrons, c’est-a-dire un générateur ! Donc un dispositif capable de produire de l’énergie électrique !!

C’est parti !

Problème n°18 : Comment convertir l’énergie chimique en énergie électrique ?

Bilan

bilan à télécharger ou à recopier

Il existe une tension entre une lame de cuivre et une lame de zinc plongeant dans une solution de sulfate de cuivre : l’ensemble constitue donc un générateur appelé pile électrochimique. La borne positive est la lame de cuivre et la borne négative est la lame de zinc.

L’énergie électrique d’une pile provient donc d’une transformation chimique.
Les réactifs, le zinc et le sulfate de cuivre, contiennent de l’énergie chimique.

Lorsque la pile fonctionne, l’énergie chimique est convertie en énergie électrique, les
réactifs sont consommés : la pile s’use.

Une pile est composée de deux électrodes faites de métaux différents qui sont au
contact d’une solution ionique.

Activité

— Récupérez la fiche de travail et réalisez vos expériences.

Pour aller plus loin

— La correction de l’activité

— Un QCM pour réviser

— Une autre pile, la pile Volta (activité expérimentale)

— Une vidéo sur la pile Volta

— Une vidéo, niveau Terminale scientifique, présentant la pile électrochimique en détails. Il y a des notions difficile, mais vous êtes capable de suivre la plupart des explications. En route les scientifiques...