oxydor_duction_et_piles

Oxydoréduction et piles
Objectifs :
Etre capable de réaliser et d’interpréter
 Une réaction d’oxydoréduction
 L’action de l’acide sur les métaux
 Une pile (la pile Daniell).
 La corrosion
Activité1 : TP sur la réaction entre un métal et une solution
ionique
Activité 2 : Action de l’acide chlorhydrique sur les métaux
Activité 3 : Réalisation de la pile Daniell
Activité 4 : Bilan et étude de la corrosion
Activité 5 : Exercices
Activité 1
1) Versez dans un bécher 30 mL d’une solution de sulfate de cuivre
a) Notez la couleur de la solution et l’ion qui la colore
b) Comment peut on identifier cet ion ?
2) Immerger dans un bécher un morceau de paille de fer. Laisser reposer. Que se passe-t-il ?
Faire un schéma légendé. Trouver les équations d’oxydoréduction.
Refaites la même expérience avec du sulfate de fer et du cuivre
Que se passe-t-il ?
Activité 2
1)Faire réagir dans des tubes à essais de l’acide chlorhydrique dilué avec du Fer, Zinc, Aluminium,
Cuivre.

Faire les schémas.

Que se passe –t-il.?

Mettre en évidence les ions formés et les identifier
Activité 3
Quels sont les couples oxydo-réducteurs dans chaque bécher ?
2) Quels est le métal le plus réducteur ?
3) Nommer la réaction qui a lieu au pôle +, justifier ?
4) Ecrire l’équation électronique qui traduit la réaction au pôle +.
5) Ecrire l’équation électronique qui traduit la réaction au pôle -.
6) Ecrire l’équation bilan de la réaction d’oxydoréduction qui se traduit dans cette pile.
Activité 4
I Réaction d’oxydoréduction
Lorsqu’on plonge une lame de fer dans une solution aqueuse de sulfate de cuivre II.
 Au début de la réaction, le tube contient des atomes de fer et des ions Cu2+
 A la fin de la réaction, le tube contient des ions Fe2+ et des atomes de Cu
 Nous pouvons écrire 2 demi équations électroniques
 Cu2++2 eCu
2+
 Fe
Fe +2 eOxydation
 Le bilan de la réaction s’écrit Fe + Cu2+
Fe2++Cu
Réduction
 Il fait intervenir simultanément l’oxydation du fer et la réduction du Cu2+
L’oxydation est une perte d’électrons
La réduction est un gain d’électrons.
Un atome, un ion, une molécule qui peut gagner un ou plusieurs électrons est un oxydant.
Un atome, un ion, une molécule qui peut perdre un ou plusieurs électrons est un réducteur.
II Classification électrochimique
Pouvoir oxydant croissant
Ag+
Ag
Cu2+ CU
H+
H2
Fe2+
Fe
Zn2+
Zn
Al3+
Al
III La règle du Gamma
Elle permet de prévoir la réaction entre deux couple donnés
2H++
Fe
Fe2+
H+
H2
Fe2+
Fe
+ H2
Pouvoir réducteur croissant
IV Corrosion du fer
Le contact du fer avec de l’eau atmosphérique, de l’eau de mer provoque la
formation de piles de corrosion.
Le fer se transforme en ion Fe2+suivant la réaction
2Fe +O2 +2H2O
2Fe2++4OH-
Les ions Fe2+ réagissent au contact de l’atmosphère pour donner des composés de
fer appelés rouille. La rouille est poreuse et n’isole pas le fer contre la corrosion.
VI Protection contre la Corrosion
Pour lutter contre la corrosion des aciers (mélange de fer et de carbone) On utilise
trois méthodes :
 Isolement de la surface des aciers :galvanisation ,phosphatation etc.
 Protection électrochimique :le fer est protégé par un métal plus réducteur que lui
(anode sacrificielle sur les bateaux).
 Inversion de la polarité du fer : on réalise une pile dont le fer est le pôle plus ; la
pièce en acier ne subit pas de corrosion.
Activité 5
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