Pile sans pont saline

[inviteda3005d6]

Est ce que on peut realise la pile daniel sans avoir utilise une pont saline ou une paroi poreuse . Par exemple : on met une lame de cuivre et une lame dans zinc dans une becher contient une solution de (CuSO4) et on ferme le circuit .
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[Duke Alchemist]

Bonjour.

Que se passe-t-il lorsque tu places une lame de zinc dans une solution de sulfate de cuivre ?

Duke.

[inviteda3005d6]

[Oxy] de zinc et [red] de Cu2+

[inviteda3005d6]

Mais est ce qu'on peut le faire sans pont salin

[A voir en vidéo sur Futura]

[moco]

Dans ce cas, c'est inutile de fermer le circuit. La réaction Zn + Cu2+ se produira au contact de la plaque de zin en contact avec la solution de Cu2+. Et elle se déroulera spontanément sans qu'on puisse ni l'arrêter ni la freiner. Aucun électron ne quittera la plaque de zinc. La réaction sera terminée au bout de quelques minutes. Ce n'est pas une pile.

[inviteda3005d6]

"déroulera spontanément sans qu'on puisse ni l'arrêter ni la freiner."
J'ai pas bien compris cette phrase
Je pense que Cu2+ il capte ditectement les deux elecrton de la plaque de zinc l'electrone ne traverse pas le circuit exterieur

[moco]

Apparemment tu n'as pas compris comment fonctionne une pile zinc - cuivre.
Une pile marche par la volonté que possède l'atome de zinc de perdre deux électrons et de se transformer en ion Zn2+. Pour y parvenir, il doit impérativement trouver un ion Cuivre Cu2+ disposé à recevoir ces deux électrons. Si l'ion cuivre se trouve au contact de la plaque de zinc, tout va bien, car les deux électrons sont captés à l'endroit même où ils sont créés. L'échange d'électrons se fait sans difficulté. le zinc se transforme en ion Zn21 et passe en solution à la place des ions Cu2+ qui eux disparaissent de la solution et se déposent sur la plaque de zinc, qui se corrode rapidement. Rien ni personne ne peut interrompre cette réaction.
Par contre, dans une pile, les électrons sont émis dans la plaque de zinc, mais il n'y a rien dans les environs immédiats pour recevoir ces électrons. Résultat : les électrons doivent parcourir un long chemin à travers un fil de cuivre extérieur pour passer de la plaque de zinc au compartiment contenant les ions cuivre Cu2+. Si on interrompt le circuit extérieur, les électrons ne peuvent plus passer, et les électrons ne peuvent plus sortir de la plaque de zinc. Le courant d'électrons dans le fil s'arrête. Et le zinc ne produit plus d'électrons.

[inviteda3005d6]

Donc il faut separe le Cu2+ et Zn par deux compartiment et relie les deux par une pont salin ou une paroi poreuse

[invite0888136c]

exact.

Pour vulgariser le tout, imagine que ton montage électrique est une ligne électrique qui va de la centrale à charbon (la plaque de zinc) jusqu'à l'usine d'extraction du charbon (la plaque de cuivre) en passant par le village (ton montage).
Si tu met pas un chemin qui va de l'extraction de charbon à ta centrale électrique pour l'alimenter en combustible (les ions), ta centrale ne tournera pas.
En effet avoir du charbon à l'extraction de charbon et des électrons à ta centrale ne va pas faire fonctionner ta centrale.
Il faut un chemin pour déplacer les ions (pont salin, etc) et un chemin pour déplacer les électrons (ligne électrique), ainsi qu'un usager du surplus d'électricité (le village).

Si tu met ta plaque de zinc dans une solution d'ions cuivre, ça revient à mettre l'usine d'extraction à coté de la centrale électrique et pas de village entre les deux.

[inviteda3005d6]

Merci . Est ce qu'on peut utiliser une paroi poreuse dans ce cas . Parsque . J'ai pas bien compris le role d'une paroi poreus dans une pile

[moco]

Je vois que tu n'as pas encore vraiment compris le fonctionnement d'une pile à deux compartiments

Imagine que ta plaque de zinc trempe dans une solution aqueuse quelconque. Les atomes de zinc vont perdre des électrons qui partent dans la plaque de métal puis traversent les fils extérieurs au bout duquel il y a des ions cuivre prêts à les recevoir. Mais, ceci dit, il apparaît des ions Zn2+ autour de la plaque de zinc. C'est par essence impossible d'en rester là. On ne peut pas avoir une solution qui ne contient que des ions positifs. Il doit y avoir des ions négatifs pour compenser cette création d'ions positifs. Si on ne le fait pas, la solution se charge positivement, et le zinc ne pourra pas perdre davantage d'électrons et former davantage de ions Zn2+ en solution. Et la pile s'arrêtera une fraction de seconde après avoir produit les premiers électrons.

C'est pareil dans l'autre compartiment, qui contient des ions Cu2+ et des ions sulfate SO4^2-. Les électrons arrivant par le fil extérieur détruisent les ions Cu2+ et les transforment en métal Cu neutre. Mais cela ne peut pas durer. La solution commence à contenir de plus en plus d'ions sulfate, donc négatifs. Elle se chargera négativement. Ce qui repoussera l'arrivée de nouveaux électrons.

C'est là qu'intervient la paroi poreuse (qu'on peut aussi remplacer par un pont salin). Sans elle, il y a trop de charges plus vers le zinc, et trop de charges négatives vers le cuivre, et la pile ne marche pas. Si on met une paroi poreuse entre les deux compartiments, les ions en excès des deux côtés, donc Zn2+ d'un côté et SO4^2- de l'autre, s'attirent et traversent la plaque, et donc se neutralisent. Résultat : la pile peut continuer à fonctionner.

[inviteda3005d6]

Mercii bcp j'ai bien compris