Pile Daniell

Bac A oxydation
Zn →Zn2+aq + 2e-

Bac B réduction
Cu2+aq + 2e- →Cu

f.é.m = 1,1 V

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Pile à combustible H2/O2
( - ) H2 →2H+ + 2e-
( + ) ½ O2 + 2H+ + 2e- →H2O

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Ecriture conventionnelle
Générateurs primaires : Piles
Pile Daniell
(-) Zn / Zn2+ (1M) // Cu2+ (1M) / Cu (+)
Pile saline
(-) Zn / Zn(NH3)2Cl2 / MnOOH / MnO2 (+)
Pile alcaline
(-) Zn / Zn(OH)4 2- / KOHaq (40 %) / MnOOH / MnO2 / Acier (+)
Pile bouton
(-) Zn / Zn(OH)4 2- / KOHaq (40 %) / Ag2O / Ag (+)
Pile zinc-air
(-) Zn / Zn(OH)4 2- / KOH aq(40 %) / O2- Acier (+)
Pile au lithium E = 2,95 V
(-) Li / Li+ / electrolyte organique / S2O4 2- / SO2 – graphite (+)

Générateurs secondaires : accumulateurs (Les accumulateurs sont rechargeables : reactions aux interfaces renversables)
(-) Pb / PbSO4 / H2SO4aq (15 %) / PbSO4 / PbO2 - Pb (+)
(-) Cd / Cd(OH)2 / KOHaq (5 M) / Ni(OH)2 / NiOOH - Ni (+)

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f. é. m. de la pile
E = E+ - E- = E ox1 /red1 - E ox2 /red2 E ox1 /red1 > E ox2 /red2

Si U < E la pile fonctionne en générateur

Décharge électrode (+):
PbO2 + SO4 2- + 4H+ + 2e- → PbSO4 + 2H2O électrode (-):
Pb + SO4 2- → PbSO4 + 2e-
Charge
Electrode (+):
PbSO4 + 2H2O → PbO2 + SO4 2- + 4H+ + 2e-
Electrode (-): PbSO4 + 2e- → Pb + SO4 2-

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Dans un générateur électrique l'ANODE est l'électrode négative (-) perte d'électrons.

la CATHODE est l'électrode positive (+) gain d'électrons.

ANODE : GENE Pôle - RECEPT Pôle +
CATHODE : GENE Pôle + RECEPT Pôle –

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Calcul des f.é.m. des piles - Grandeurs thermodynamiques

ΔrG= -SΔT + VΔP + ΣμiΔni
Avec μi=(dG/dni) à T,P, nj différent de ni
* Δni est le nombre de moles de i
* Δni < 0 pour les reactifs et Δni > 0 pour les produits

μ=μ°+RT ln a

A T et P constants, l’energie recue Wr est composee de :
Wr = Wm + We
Energie mécanique Wm = -∫PdV = -PDV à P = cte
Energie électrique We = - 2F(EB – EA) = - 2FE
F = N|e-| = 6,023.1023 × 1,602.10-19 C.mol-1 =