Pile électrochimique et énergie chimique

Connaissances :

1 :Une pile est un réservoir électrochimique

2 :Lorsqu’elle fonctionne, une partie de cette énergie est transférée sous d’autres formes

3 :L‘énergie mise en jeu provient d’une réaction chimique, la consommation de réactifs entraîne l’usure de la pile

Capacités

4 :Réaliser la réaction entre une solution aqueuse de sulfate de cuivre et de la poudre de zinc

Document à distribuer aux élèves et à travailler à la maison pour préparer la séance suivante

Les différentes piles

Commençons par la pile, inventée par Volta en 1800. C'était un curieux objet procurant du courant électrique que l'on pouvait enfin maîtriser, régler. Sous sa forme originelle, elle était peu utilisable et si sa forme devint plus fonctionnelle, le principe en restait bien établi. Le courant électrique provient des réactions chimiques entre des électrodes de natures différentes (métal ou charbon) plongées dans un liquide de caractère généralement acide nommé électrolyte. Si l'on réunit les électrodes par un fil conducteur, par exemple en cuivre, ce fil est traversé par le courant électrique produit par la pile. S'il est fin, il peut s'échauffer et rougir, par exemple. Mais le courant de la pile a bien d'autres propriétés.
La pile originelle comportait un empilement de ronds de drap, puis de cuivre, puis d'argent, groupe répété plusieurs fois et imprégné d'eau acidulée.
Toutefois, l'incommodité d'emploi de la pile verticale de Volta a conduit à d'autres formules pour en arriver à des modèles que l'on trouve dans les collections.
La pile au bichromate de potassium ou pile de Grenet, ou pile de Bunsen, date de 1841 et est généralement logée dans un ballon de verre. L'électrode positive est constituée par deux plaques de charbon fixes entourent l'électrode négative -un cylindre plein en zinc-. Cette électrode centrale peut être remontée afin de la sortir de l'électrolyte, ce qui interrompt la fonction de la pile