Reconstitution "ressemblante" de la pile de Volta

[Nini65]

Vous pouvez profiter d'une petite vidéo sur la pile de Volta (3min).
Cette pile de Volta est réalisée, "presque à l'identique de l'originale", avec des disques de cuivre, zinc et du carton imbibé d'eau salée (et aussi du vinaigre dans une autre vidéo).
La vidéo montre son montage et on la voit fonctionner. Elle peut vous être utile, je n'y ai mis aucunes explications orales ( celles-ci sont dans les 2 autres vidéos plus complètes)

IMG_0377.JPG

Voici le lien: https://youtu.be/7kVCKV7RINw
En fait j'avais profité, il y a bien 20 ans je crois, des ateliers SEGPA, pour réaliser ces disques. C'était une partie d'un projet réalisé avec des 3èmes insertion. Ensuite cette pile était souvent présentée à des expos scientifiques par des élèves. Et je m'en servais évidemment en classe lors du cours sur la tension. En fait je m'en servais de moins en moins car c'est très contraignant de la nettoyer ensuite et j'avais peur qu'à force de poncer les disques elle s'use et je ne me voyais pas les refaire. De plus cela prenait beaucoup trop de temps en classe! Je l'ai donc filmée récemment en version courte sans explications orales. Les élèves ont un exercice sur la pile de Volta à faire à la maison et cet exercice est illustré grâce à cette vidéo. Ensuite en classe j'explique rapidement et je montre juste un élément de la pile.

J'ai fait une version avec des explications plus complètes (14min) pour les élèves souhaitant approfondir plus ou la voir fonctionner autrement (ou pour les absents).
Voici le lien: https://youtu.be/ip2l5uqwbYw
J'ai également fait une version avec comme électrolyte du vinaigre (8min). J'y donne quelques explications supplémentaires et j'y montre quelques défauts de cette pile. Vers la fin il y a un extrait qui peut vous intéresser, la pile est montée en accéléré, sans explications orales. Cela peut vous permettre d'y ajouter, lors du visionnage avec votre classe, vos propres explications.
Voici le lien:https://youtu.be/JjM85rfYLfM

[Aranel53]

Merci pour le partage, c'est un bien beau matériel !

Par contre, oui effectivement, c'est pas une pile bien pratique c'est le principe.

D'ailleurs j'avais vu passer un article qui expliquait comment Volta a eu pas mal de chance dans son histoire, car sa théorie sous-jacente (les contacts métalliques différents) est complètement fausse comme tu le montres au début de la vidéo. Mais en organisant ses éléments en les empilant, il a fait des éléments qui fonctionnent, d'où la réussite. (même si la première et la dernière rondelle de la "vraie" pile de Volta ne servent à rien en fait.

Par contre, j'ai beaucoup de mal à justifier pédagogiquement ce qui se passe... Je m'y suis cassé les dents pendant ma préparation à l'agrégation et depuis j'ai un peu lâché l'affaire. Je préfère nettement la pile Daniell dont le fonctionnement est beaucoup, beaucoup plus facile à expliquer au niveau collège.

Comment justifier le rôle du cuivre ici ? Si les atomes de zinc réagissent avec les molécules d'eau, un élève va se demander pourquoi on s'embête à mettre du cuivre...

[physicus]

On peut fabriquer cette pile avec du matériel standard de lycée (lames métalliques pour les piles) http://physicus.free.fr/premiere_S/pdf/CHAP-17-TP-oxydoreduction-pile-volta.pdf
On allume sans problème une LED verte pendant les deux heures de TP, la résistance interne de la pile suffit pour protéger la diode luminescente.
C'est très facile à faire, faut juste des gants et protéger la paillasse à cause de la saumure (j'ai vidé un tube complet de Nivea crème pour les mains à la fin du TP , j'avais bêtement manipulé à mains nues l'eau très très salée ... )

Ce montage me servait d'intro au TP Pile dans l'ancien programme de première S, je la laissais en fonctionnement durant tout le TP

J'avais aussi fabriqué des accu au plomb en coupant en deux en longueur une lame de plomb, fixée ensuite sur une plaque et deux bornes, plongeant dans un flacon d'une solution de H2SO4
Les lames avaient été polarisées par une succession de charge/décharge. Voir photo en bas de page http://physicus.free.fr/premiere_S/1S-CHAP-17-piles-et-accu.php. C'était pour faire un TP sur le rendement d'un accumulateur mais je n'ai jamais terminé ce projet par manque de temps ...

Ps: pour répondre à Aranel53, Volta a effectivement essayé pleins de métaux mais c'est dans la saumure que se produit une des demi-réactions avec dégagement de H2. ça posait des problèmes pour avoir un courant stable , l'eau s’évaporait ou était essorée des tampons par le poids de la pile, elle demandait beaucoup d'entretien, et elle a une résistance interne importante.

[Aranel53]

Oui, il a fallu comprendre qu'une couche de gaz se formait sur l'électrode de cuivre ce qui empêche à terme le courant de passer. D'où le concours ensuite pour trouver des piles impolarisables pour le télégraphe gagné par Daniell si je me souviens bien...

Mais ce que je voulais dire, c'est que Volta pensait que c'étaient les contacts entre les métaux eux-mêmes qui permettait de faire du courant.
On voit bien l'empilement ici :
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/ ... lta_01.jpg

Alors qu'en fait on a :
.

[Nini65]

En fait je n'ai pas à répondre à des questions sur les réactions chimiques, ils n'en ont pas en 4ème malheureusement. Et cette pile de Volta me sert surtout pour mon cours sur la tension d'un point de vue historique.. C'est pour cela que c'est mieux de la voir, je pense, avec des disques plutôt que des carrés.
Et oui c'est mieux d'expliquer les piles électrochimiques avec la pile Daniell.
Je vais sortir d'ici 15 jours, je pense, un tuto pour que les élèves qui le souhaitent puissent en refaire une chez eux. J'ai déjà tout filmé mais c'est trop long, il faut que je fasse des coupes!!! Je montre dedans toutes les solutions possibles selon le matériel à disposition...

[candy]

Bonjour,
A ce sujet, un document qui interesse souvent les eleves, une lettre manuscrite de Volta avec des schémas
https://www.academie-sciences.fr/pdf/do ... ieu_lm.pdf
La traduction est aussi disponible ici :
https://www.academie-sciences.fr/pdf/do ... u_trad.pdf

[yohm]

Pour ma part, j'avais réalisé une pile avec des pièces de monnaie (1, 2 ou 5 centimes). J'avais poncé une face jusqu'au noyau en ferraille (ça arrive vite) puis réalisé une pile avec ces pièces. C'est pas exceptionnel, mais ça a donné une utilité à des pièces qui s'entassaient.

[Oscar35]

Plutôt pas mal votre idée @yohm. En effet, c'est une bonne utilisation des pièces.

[Nini65]

Je ne vois pas l’interêt de poncer ta pièce de 5 c€, car une pile avec du cuivre en association avec l’alu ou le zinc font de bien meilleures piles que le fer en association avec l’alu ou zinc…Dans la vidéo tuto que je vais bientôt sortir, j’utilise différents métaux en rondelles comme les pièces de 5c€ et d’autres… tout est expliqué dedans….

[Nini65]

Pour finir, je viens d'enfin de terminer le tutoriel pour faire des piles de Vola facilement avec du matériel simple que tout le monde a à la maison ou peut avoir.
Dans ce tuto vous pourrez voir toute une liste de métaux utilisables, c'est pour cela que la vidéo est longue...
J'ai eu aussi l'idée d'un dispositif extrêmement simple pour superposer facilement ces disques.
Au cas où cela intéresserait quelqu'un sur ce forum, je vous donne le lien de la version complète. Lien: https://youtu.be/dnRR48dYnTc

et le lien de la version courte (3min). Ce sont les composants simples qui marchent, pour moi, le mieux. Lien[urlhttps://youtu.be/3lc6DK4qwa0][/url]: