Transcript Les piles électrochimiques commerciales

Les piles
électrochimiques
Vidéos : fabrication de piles

http://domsweb.org/ecolo/piles.php
Calcul du potentiel standard d’une
pile, E°pile

Soit l’équation suivante:

2Na (s) + 2 H2O (l) → 2NaOH(aq) + H2(g)
 Équations
des demi-réactions?
 Oxydation
 Na(s)
→ Na+ + 1 e-
 Réduction
 2H2O(l)
+ 2e- → H2(g) + 2OH-(aq)
Quels sont les potentiels de
réduction correspondants?
+ 1 e- → Na(s)
 E°= -2,711V
Anode
 Na+
+ 2e- → H2(g) + 2OH-(aq)
 E°= -0,828V
Cathode
 2H2O(l)
Potentiel de la pile?
= E°cathode - E°anode
 E°pile = -0,828V – (-2,711V)
 E°pile = 1,883 V
 E°pile
Réactions spontanées...
 Toute
pile électrochimique a un
potentiel positif.
 La
réaction entre les deux réactifs à
l’anode et la cathode est spontanée.
Réaction spontanée ou non?...
 Si
pour une réaction rédox
quelconque, on trouve que
 E°pile >
 Alors
0
réaction spontanée
Pourquoi?
 Rappel:
selon la thermodynamique,
une réaction était spontanée si...
 ∆G < 0
 Et…. ∆G = ∆H - T∆S
 En électrochimie, une autre relation
mathématique existe…
∆G = -nF E
 n:
nombre de moles d’électrons
 F: constante de Faraday
 E:
potentiel de la pile
 Ainsi: ∆G α –E
 Si E > 0 alors ∆G < 0 et la réaction
est spontanée!!!
Exemple d’exercice de prédiction
de spontanéité
Livre p. 537 #3(a)
 Soit la réaction:

→ 2Fe(s) + 3I2(s)
 Demi-réactions?
 Fe3+ + 3e- → Fe(s) Réduction
 2I-→ I2(s) + 2 eOxydation
 2FeI3(aq)
Potentiel ?
= E°cathode - E°anode
 E°pile = E° Fe3+ - E°I2
 E°pile = -0,037V – 0,536V
 E°pile = -0,573 V
 E°pile < 0
 E°pile
 réaction
non-spontanée
La corrosion
Une réaction spontanée...
Corrosion = pile électrochimique?

users.skynet.be/chr_loockx_sciences/c
orrosion.htm
« pile - corrosion »
Composantes de la
« pile corrosion »

Électrodes: Fer et suie (carbone)

Électrolyte: eau (salée ou acide)
Substance oxydée: Fer (au autre métal)
 Substance réduite: oxygène

Spontanéité de la corrosion

L’oxydation de la plupart des métaux est
spontanée. (exception: l’or)
= E°oxygène - E°métal
 E°pile > 0
 E°pile
Prévention de la corrosion
Éliminer le contact entre l’oxygène, l’eau
et le métal.
 Ajouter un agent réducteur plus fort que le
fer
 Lecture: p.548-549
