RÉALISONS UNE PILE

Date :
Sous-thème
ST1-4
Titre
Compétences travaillées
LES PILES S’USENT ! POURQUOI ? QUE FAIRE ?
 Suivre un protocole
 Interpréter des résultats d’expériences
 Utiliser un multimètre numérique
Objectif : Fabriquer des piles, comprendre leur fonctionnement, comprendre leur usure et envisager une méthode pour les recharger.
Compte rendu : Rendre compte, sur la page en vis-à-vis, des expériences réalisées et notamment répondre aux questions.
Document :
FT : Consignes de sécurité en électricité
FT : Utiliser un multimètre numérique
ACTIVITE SUPPORT
Utilise l’activité expérimentale page 288 pour réaliser différentes piles
PROBLEMATIQUE
Deux questions légitimes se posent :
 Comment se fait-il qu’une pile s’use ?
 Comment faire pour la recharger ?
Hypothèses
PREPARATION : RÉALISONS UNE PILE !
Nous allons réaliser un générateur électrochimique, en l'occurrence une pile cuivre/argent (couples
rédox Cu2+(aq)/Cu(s) et Ag+(aq)/Ag(s)), et provoquer son usure prématurée en la court-circuitant. Nous
rechargerons ensuite cette pile.
 Réalise-la pile en veillant à décaper les électrodes avant de les immerger.
1. Schématise la pile ainsi réalisée en faisant apparaître les espèces chimiques en présence.
2. Déduis-en du signe de la mesure de tension effectuée la polarité de la pile, c'est-à-dire ses
bornes positive et négative.
3. À partir du résultat précédent, détermine les demi-équations électroniques modélisant les
réactions aux électrodes, puis l'équation traduisant le fonctionnement global de la pile réalisée.
On donne les couples oxydant/réducteur : Cu2+(aq)/Cu(s) et Ag+(aq)/Ag(s).
EXPÉRIENCE 1 : USONS LA PILE !
 Court-circuite la pile en branchant entre les deux électrodes un ampèremètre, dont la résistance
électrique est quasi nulle.
4. Débranche l'ampèremètre lorsque l'intensité du courant qui le traverse est de l'ordre de quelques
microampères.
5. En considérant les quantités de matière introduites et la stœchiométrie de « la réaction de pile »,
explique pourquoi la pile cesse de fonctionner.
6. Comment peut-on le vérifier expérimentalement ?
7. À quelle condition le système chimique sera-t-il à nouveau en mesure de débiter un courant
électrique (notable) dans le circuit branché entre ses bornes ?
EXPÉRIENCE 2 : ESSAYONS DE RECHARGER LA PILE !
8. Recopie et complète le schéma ci-contre, en précisant la polarité du générateur nécessaire à la
recharge de la pile.
 Réalise le montage ci-contre et charge la pile pendant une quinzaine de minutes.
9. Sur un schéma, indiquer le sens de circulation de tous
les porteurs de charges lors de la charge du dispositif.
10. Déduis-en les demi-équations électroniques traduisant
les réactions aux électrodes, puis l'équation de la
réaction globale au sein du système chimique.
 Remplace le générateur par un ampèremètre.
11. Pourquoi peut-on dire que la pile a été rechargée ?
POUR ALLER PLUS LOIN
12. Du point de vue de l'évolution du système chimique qui la constitue, que signifie « recharger une
pile » ?
13. Les piles vendues dans le commerce ne sont pas rechargeables. Pour quelles raisons?
840913286
Page 1 sur 1
18/04/17