Fonctionnement d'une pile - capacité électrique - CHIMIE - TERMINALE

Summary

Dans cette vidéo, l'accent est mis sur le fonctionnement des piles. Elle explique le rôle des espèces oxydantes et réductrices dans un échange d'électrons, qui produit un courant électrique. La vidéo décrit comment la pile utilise ce transfert d'électrons indirect, passant par des fils électriques et un pont salin pour maintenir la neutralité électrique. L'auteur détaille aussi la façon dont la capacité d'une pile dépend du nombre d'électrons échangés et comment la durée de fonctionnement est liée à l'épuisement des réactifs. Enfin, la capacité électrique de la pile peut être calculée à l'aide de la constante de Faraday.

Takeaways

• 😀 Une espèce chimique oxydante obtient des électrons et se transforme en espèce réductrice, tandis qu'une espèce réductrice perd des électrons et devient une espèce oxydante.
• 😀 Lorsqu'une espèce oxydante et une espèce réductrice sont mises en contact, il se produit un échange d'électrons, comme dans la réaction entre le zinc (réducteur) et le cuivre (oxydant).
• 😀 L'échange d'électrons entre le zinc et le cuivre peut être représenté par une équation chimique avec une constante d'équilibre très élevée, indiquant une réaction spontanée.
• 😀 Les électrons se déplacent directement entre les réactifs dans une réaction chimique, sans apparaitre dans l'équation de la réaction, car ils ne sont pas en solution aqueuse.
• 😀 Pour produire un courant électrique, il faut réaliser un transfert d'électrons indirect par des fils électriques, créant ainsi une pile.
• 😀 La pile est créée en séparant le zinc et la solution de cuivre dans deux béchers, puis en les reliant par un fil conducteur pour permettre le transfert indirect d'électrons.
• 😀 Le cuivre est utilisé comme conducteur dans la pile car il ne réagit pas avec les ions cuivre, évitant ainsi des réactions secondaires non souhaitées.
• 😀 Un pont salin est placé entre les deux béchers pour permettre le passage des charges électriques et compléter le circuit électrique, assurant ainsi le transfert du courant.
• 😀 Les électrons circulent du pôle négatif (lampe de zinc) vers le pôle positif (lampe de cuivre), et le courant électrique circule dans le sens opposé, du plus vers le moins.
• 😀 La pile cesse de produire du courant lorsqu'une des substances réactives est complètement consommée, atteignant un état d'équilibre ou une transformation totale des réactifs.
• 😀 La capacité électrique d'une pile est déterminée par le nombre maximum d'électrons échangés durant son fonctionnement, et est exprimée en coulombs, en utilisant la constante de Faraday.

Q & A

Qu'est-ce qu'une espèce chimique oxydante ?

Une espèce chimique oxydante est une espèce qui obtient des électrons lors d'une réaction chimique, subissant ainsi une réduction et se transformant en une espèce réductrice.

Quelle est la différence entre une espèce oxydante et une espèce réductrice ?

Une espèce oxydante obtient des électrons et subit une réduction, tandis qu'une espèce réductrice perd des électrons et subit une oxydation.

Que se passe-t-il lors de la réaction entre les ions cuivre et les atomes de zinc ?

Les atomes de zinc cèdent des électrons et se transforment en ions zinc, tandis que les ions cuivre captent ces électrons pour se transformer en atomes de cuivre.

Pourquoi le cuivre est-il choisi comme conducteur dans cette expérience ?

Le cuivre est choisi car il est un bon conducteur électrique et ne réagit pas avec les ions cuivre, évitant ainsi des réactions chimiques indésirables.

Qu'est-ce qu'un pont sal et quel est son rôle dans le circuit de la pile ?

Un pont sal est une solution contenant des ions chargés électriquement qui permet de maintenir la neutralité des solutions et de compléter le circuit électrique dans la pile.

Comment déterminer les bornes plus et moins d'une pile ?

Les bornes plus et moins de la pile sont déterminées en observant les électrodes : l'électrode où les électrons sont cédés est la borne négative, et celle où ils sont captés est la borne positive.

Comment la pile génère-t-elle du courant électrique ?

La pile génère du courant électrique grâce au transfert indirect d'électrons entre les réactifs (zinc et cuivre), réalisé à travers des fils électriques.

Quelle est la capacité électrique d'une pile et comment se calcule-t-elle ?

La capacité électrique d'une pile est la quantité maximale d'électrons échangée durant le fonctionnement de la pile. Elle se calcule en multipliant le nombre d'électrons échangés par la constante de Faraday.

Pourquoi une pile finit-elle par s'épuiser ?

Une pile s'épuise lorsque l'un des réactifs est entièrement consommé, ce qui arrête la réaction chimique et donc la production de courant électrique.

Que se passe-t-il lorsqu'un des réactifs dans une pile disparaît ?

Lorsque l'un des réactifs disparaît, la pile atteint l'équilibre chimique et cesse de produire du courant. Cela marque la fin de la transformation chimique dans la pile.