Comprendre le fonctionnement des piles. Cette voiture hybride fonctionne avec un moteur électrique...

Comprendre le fonctionnement des piles

Cette voiture hybride fonctionne avec un moteur électrique et un moteur thermique à combustion. D’où provient l’énergie de ces 2 types de moteur ?

Pourquoi l’enveloppe en zinc de ces piles se détériore-t-elle au cours de leur fonctionnement ?

Pourquoi existe-t-il tant de piles différentes ?

6- Les piles électrochimiques

I. Réaction chimique et énergie thermique

Poudre de zinc

Sulfate de cuivre

Avant

Zn

Cu2+

SO42-

Après

Zn2+

Cu

SO42-

La réaction chimique entre le zinc et le sulfate de cuivre dégage de la chaleur (énergie thermique).

La réaction s’écrit :

Zn + Cu2+ Zn2+ + Cu + chaleur

Les ions sulfate n’interviennent pas. Globalement, on a :

Zn + Cu2+ + SO42- Zn2+ + Cu + SO4

2- + chaleur

Une transformation chimique peut donc transférer de l’énergie thermique.

Énergie chimiqueTransformation

chimiqueÉnergie thermique

I. Réaction chimique et énergie électriqueUne pile est constituée de deux électrodes de natures différentes plongeant dans une solution conductrice, appelée électrolyte.

Lame de cuivre

Lame de zinc

Solution de sulfate de cuivre

Zn + Cu2+ Zn2+ + Cu

La lame de cuivre se recouvre de cuivre et la lame de zinc s’use.

Zn Zn2+ + 2 électrons

Cu2+ + 2 électrons Cu

électronsélectrons

Une partie de l’énergie chimique est transférée au circuit sous forme d’énergie électrique.

Énergie chimique Réaction

Énergie électrique

Énergie thermique

Lorsque la pile fonctionne, les réactifs sont consommés et la pile s’use.

Réactifs de cette pile:

sulfate de cuivre

zinc

I. Les différentes piles

Les piles alcalines et les piles salines sont formées par les mêmes électrodes mais elles diffèrent par la solution conductrice placée entre les deux électrodes.

Les piles alcalines peuvent fournir des courants plus intenses pendant un temps plus long.