Pile "patate"

[entropik]

Bonjour tout le monde!

Voici une question qui peut paraître toute bête mais je n'arrive pas à trouver une réponse suffisamment rigoureuse.
Lorsqu'on plante une barre de zinc (ou de magnésium) et une autre de cuivre dans une patate et qu'on les relie par un fil, on obtient un courant électrique. J'ai bien compris que les protons contenus dans la patate se réduisaient en dihydrogène sur l'électrode de cuivre et que le zinc s'oxydait en zinc 2+. Mais pourquoi les électrons voyagent-ils du zinc vers le cuivre au lieu de se livrer directement aux protons? Autrement dit pourquoi le dihydrogène ne se forme pas sur le zinc. Je sais que le potentiel d'électrode du cuivre est supérieur à celui du zinc et des protons et aussi que le cuivre est meilleur conducteur que le zinc mais cette explication ne me satisfait pas.
Le chemin parcouru par les électrons serait bien plus court s'ils passaient directement du zinc aux protons de la patate donc on minimiserait les pertes par effet Joule. Mais cela ne constituerait dès lors plus une pile.
Auriez-vous une meilleure explication du phénomène?
Merci d'avance
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[invite2855cd37]

Bonjour,

La phénomène qui se produit est analogue à un phénomène de corrosion.

C'est donc bien le potentiel standard du cuivre (E=+0.34 V/ENH) qui est largement supérieur à celui du Magnésium (E=-1.18) ou du Zinc (E=0.76) qui fait que le système électrochimique va débiter du courant. Il y a réaction de corrosion au potentiel le plus bas (le métal le moins noble s'oxyde), ici le Zn ou le Mg s'oxydent devant le cuivre.

La réaction ne peut pas avoir lieu sur l'autre électrode à cause des conditions thermodynamique d'oxydation (corrosion si deltaG<0 donc si Eréduction>Emétal).
Le même expérience peut se faire avec de l'eau salé.

La conductivité électrique n'a je pense pas de raison d'intervenir dans ce phénomène.

Pour faire une pile plus puissante on pourrait prendre de l'or et du lithium (mais c'est pas le même prix)