Les Piles Électrochimiques (Pile Daniell)

Cette série de flashcards couvre les concepts fondamentaux du chapitre sur les piles, incluant la constitution, le fonctionnement, la circulation des charges et les équations chimiques de la pile Daniell.

Pile électrochimique (Daniell / galvanique / voltaïque)

Un générateur qui transforme l'énergie chimique, fournie par une réaction d'oxydoréduction, en énergie électrique par un transfert indirect et spontané d'électrons.

Anode

L'électrode représentant le pôle négatif ($-$) de la pile, siège d'une oxydation, qui diminue de volume et de masse lors du fonctionnement.

Cathode

L'électrode représentant le pôle positif ($+$) de la pile, siège d'une réduction, qui augmente de volume et de masse lors du fonctionnement.

Solution électrolytique (ou ionique)

Une solution conductrice du courant électrique grâce à la présence d'ions, tout en restant électriquement neutre.

Pont salin (ou pont électrolytique)

Dispositif qui ferme le circuit électrique pour permettre le passage du courant et assure l'électroneutralité des solutions.

Demi-pile

Système formé d'une lame métallique plongeant dans une solution contenant les ions de ce même métal (ex: $Cu^{2+}/Cu$).

Oxydation anodique (exemple du zinc)

$$Zn(s) \rightarrow Zn^{2+}(aq) + 2e^-$$

Réduction cathodique (exemple du cuivre)

$$Cu^{2+}(aq) + 2e^- \rightarrow Cu(s)$$

Équation de la réaction de fonctionnement

$$Zn(s) + Cu^{2+}(aq) \rightarrow Zn^{2+}(aq) + Cu(s)$$

Sens conventionnel du courant ($I$)

Circule à l'extérieur de la pile du pôle positif (cathode) vers le pôle négatif (anode).

Mouvement des électrons ($e^-$)

Se déplacent dans les fils électriques et les électrodes du pôle négatif (anode) vers le pôle positif (cathode), soit le sens inverse du courant.

Mouvement des cations (pont salin)

Les ions positifs (ex: $K^+$) migrent vers la solution cathodique pour compenser la diminution des charges positives ($Cu^{2+}$).

Mouvement des anions (pont salin)

Les ions négatifs (ex: $NO_3^-$) migrent vers la solution anodique pour compenser l'augmentation des charges positives ($Zn^{2+}$).

Représentation formelle de la pile Daniell

$$- Zn(s) / Zn^{2+}(aq) - \text{pont salin} - Cu^{2+}(aq) / Cu(s) +$$

Indiquer la polarité

Signifie identifier le pôle positif et le pôle négatif de la pile.

Ions spectateurs

Anions présents dans les béchers dont la quantité ne varie pas durant la réaction.