La batterie au plomb. Électrode en plomb Solution concentrée dacide sulfurique : 2 H + ; SO 4 2 -...

La batterie au plomb

La batterie au plomb

Électrodeen plomb

Solution concentrée d’acidesulfurique  : 2 H+ ; SO4

2-

Deux électrodes en plomb sont dans une solution d’acide sulfurique ( électrolyte )

Électrodeen plomb

La batterie au plomb

Électrodeen plomb

Solution concentrée d’acidesulfurique  : 2 H+ ; SO4

2-

L’une des électrodes est recouverte d’oxyde de plomb PbO2

Électrodeen plomb

recouverte d’oxyde de plomb

La batterie au plomb

Électrodeen plomb

Solution concentrée d’acidesulfurique  : 2 H+ ; SO4

2-

Électrodeen plomb

recouverte d’oxyde de plomb

Des connecteurs permettent de relier les électrodesà un circuit électrique

La batterie au plomb

Électrodeen plomb

Solution concentrée d’acidesulfurique  : 2 H+ ; SO4

2-

Électrodeen plomb

recouverte d’oxyde de plomb

Le fonctionnement met en jeu deux couples redox ( oxydoréduction )

PbO2/Pb2+ Pb2+ /Pb

La batterie au plomb.

Étude de la décharge

Décharge de la batterie au plomb

Électrodeen plomb

Solution concentrée d’acidesulfurique  : 2 H+ ; SO4

2-

Électrodeen plomb

recouverte d’oxyde de plomb

On relie les bornes par un circuit électrique

mA COM

AR

Décharge de la batterie au plomb

Électrodeen plomb

Solution concentrée d’acidesulfurique  : 2 H+ ; SO4

2-

Électrodeen plomb

recouverte d’oxyde de plomb

L’ampèremètre mesure une intensité positive

mA COM

ARi

ii

Décharge de la batterie au plomb

Électrodeen plomb

Solution concentrée d’acidesulfurique  : 2 H+ ; SO4

2-

Électrodeen plomb

recouverte d’oxyde de plomb

Cela permet de définir les polarités des bornes

mA COM

ARi

ii

Décharge de la batterie au plomb

Électrodeen plomb

Solution concentrée d’acidesulfurique  : 2 H+ ; SO4

2-

Électrodeen plomb

recouverte d’oxyde de plomb

Dans le circuit électrique, le courant est du à la circulation des électrons

mA COM

ARi

iie-

e-

Décharge de la batterie au plombLes électrons sont libérés par l’oxydation du plomb

mA COM

ARi

iie-

e-

OxydationPb = Pb2+ + 2 e-

2e-

Pb2+ Pb

Décharge de la batterie au plombCela consomme le plomb de l’électrode

mA COM

ARi

iie-

e-

OxydationPb = Pb2+ + 2 e-

2e-

Pb2+ Pb

Décharge de la batterie au plombCela consomme le plomb de l’électrode

mA COM

ARi

iie-

e-

OxydationPb = Pb2+ + 2 e-

2e-

Pb2+ Pb

Décharge de la batterie au plombLes électrons sont consommés par la réduction de l’oxyde de plomb

mA COM

ARi

iie-

e-

RéductionPbO2 + 4 H+ + 2 e- = Pb2+ + 2 H2O

2e-

Pb2+

PbO2

OxydationPb = Pb2+ + 2 e-

2e-

Pb2+ Pb

Décharge de la batterie au plombCela consomme l’oxyde de plomb qui recouvre l’électrode

mA COM

ARi

iie-

e-

RéductionPbO2 + 4 H+ + 2 e- = Pb2+ + 2 H2O

OxydationPb = Pb2+ + 2 e-

2e-

Pb2+

PbO2

2e-

Pb2+ Pb

Décharge de l'accumulateur au plombCela consomme l’oxyde de plomb qui recouvre l’électrode

mA COM

ARi

iie-

e-

RéductionPbO2 + 4 H+ + 2 e- = Pb2+ + 2 H2O

OxydationPb = Pb2+ + 2 e-

2e-

Pb2+

PbO2

2e-

Pb2+ Pb

Décharge de l'accumulateur au plombCela permet de définir la nature des électrodes

mA COM

ARi

iie-

e-

RéductionPbO2 + 4 H+ + 2 e- = Pb2+ + 2 H2O

OxydationPb = Pb2+ + 2 e-

CATHODE ANODE2e-

Pb2+

PbO2

2e-

Pb2+ Pb

Oxydation à l’anode Pb = Pb2+ + 2 e-

L’équation est :

Équation: PbO2 + Pb + 4 H+ = 2 Pb2+ + 2 H2O

Décharge de la batterie au plomb

Réduction à la cathode PbO2 + 4 H+ + 2 e- = Pb2+ + 2 H2O

Sur borne -

Sur borne +

La décharge de la batterie au plomb consomme les solides des

électrodes et des ions H+ de l’électrolyte .

La batterie au plomb

Lors de la charge, il se produit une électrolyse.

Étude de la charge

Charge de la batterie au plomb

Électrodeen plomb

Solution concentrée d’acidesulfurique  : 2 H+ ; SO4

2-

Électrodeen plomb

recouverte d’oxyde de plomb

On relie les bornes par un circuit électrique contenant un générateur

générateur

La borne + du générateur est reliée à l’électrode d’oxyde de plomb

Charge de la batterie au plomb

Électrodeen plomb

Solution concentrée d’acidesulfurique  : 2 H+ ; SO4

2-

Électrodeen plomb

recouverte d’oxyde de plomb

Le générateur impose le sens du courant

générateuri i

Charge de la batterie au plomb

Électrodeen plomb

Solution concentrée d’acidesulfurique  : 2 H+ ; SO4

2-

Électrodeen plomb

recouverte d’oxyde de plomb

générateur

Dans le circuit électrique, le courant est du à la circulation des électrons

e-e-i i

Charge de la batterie au plomb

générateur

Les électrons sont consommés par la réduction des ions plomb II

e-e-i i

RéductionPb2+ + 2 e- = Pb

2e-

Pb2+ Pb

Charge de la batterie au plomb

générateur

Cela forme du plomb solide qui se dépose sur l’électrode

e-e-i i

RéductionPb2+ + 2 e- = Pb

2e-

Pb2+ Pb

Charge de la batterie au plomb

générateur

Cela forme du plomb solide qui se dépose sur l’électrode

e-e-i i

RéductionPb2+ + 2 e- = Pb

2e-

Pb2+ Pb

Charge de la batterie au plomb

générateure-e-

i i

RéductionPb2+ + 2 e- = Pb

OxydationPb2+ + 2 H2O = PbO2 + 4 H+ + 2 e-

2e-

Pb2+

PbO2

Les électrons sont libérés par l’oxydation des ions plomb II

2e-

Pb2+ Pb

Charge de la batterie au plomb

générateure-e-

i i

RéductionPb2+ + 2 e- = Pb

OxydationPb2+ + 2 H2O = PbO2 + 4 H+ + 2 e-

Cela forme de l’oxyde de plomb qui se dépose sur l’électrode

2e-

Pb2+

PbO2

2e-

Pb2+ Pb

Charge de la batterie au plomb

générateure-e-

i i

RéductionPb2+ + 2 e- = Pb

OxydationPb2+ + 2 H2O = PbO2 + 4 H+ + 2 e-

Cela forme de l’oxyde de plomb qui se dépose sur l’électrode

2e-

Pb2+

PbO2

2e-

Pb2+ Pb

Charge de la batterie au plomb

générateure-e-

i i

RéductionPb2+ + 2 e- = Pb

OxydationPb2+ + 2 H2O = PbO2 + 4 H+ + 2 e-

Cela permet de définir la nature des électrodes

CATHODEANODE2e-

Pb2+

PbO2

2e-

Pb2+ Pb

L’ANODE est l’électrode sur laquelle se produit l’OXYDATION.

La CATHODE est l’électrode sur laquelle se produit la REDUCTION.