Pile Daniell et pont salin

[Aranel53]

Bonjour !

Je viens de pondre un petit document, expliquant la pile Daniell et pourquoi ça ne marche pas ou pourquoi ça marche dans les différents cas. Je n'ai juste pas encore d'explication fiable sur pourquoi la pile débite bien même avec un pont salin fait par les doigts...

Ce n'est pas fini mais je mets cette version provisoire vu que j'arrête de bosser dessus.

Je suis preneur de relecture et de critiques. Le ton ne va pas car il s'adresse à moitié à des collègues et à moitié aux élèves ce qui est parfois un peu surprenant... j'avoue.

[Aranel53]

Avec le PDF, c'est mieux :

[Mickaël]

Effectivement, il faut vraiment changer le ton pour les raisons que tu as précisé. Cela contraste avec la qualité de tes schémas. Tu maîtrises effectivement bien Inkscape. Il est simplement dommage que certains ions soient beaucoup plus petit que leur atomes respectifs. Mais je chipote

Ta progression est intéressante et explique parfaitement une question que je me posais l'an dernier (pourquoi du cuivre se dépose sur l'électrode de zinc de la pile Volta). J'ai toutefois quelques réticence sur l'avant dernier et l'antépénultième paragraphe, lorsque tu expliques la migration des ions qui permet l'électroneutralité. Le fond est tout à fait juste, c'est plutôt la forme qui me gène. Probablement parce que le vocabulaire ne correspond ni parfaitement aux élèves, ni parfaitement aux collègues.

Quoiqu'il en soit, il s'agit d'un excellent travail qui permet de bien comprendre la progression à avoir sur ce chapitre. Je garde ce document que je reformulerais aux prochaines vacances. Je veux bien le fichier svg par MP s'il n'y a pas de problème. Je te renverrai, évidemment, ma version qui sera certainement destinée aux élèves.

[Aranel53]

OK je rajoute la source dans le message au dessus.

J'ai fait ça vite après mon brainstorming sur un exposé d'agreg (une collègue s'est faite planter à l'oral car ils l'ont cuisiné sur la pile sans pont salin et ça l'a prise au dépourvu...) Je suis parti sur du texte pour élèves, puis j'ai mis des infos pour moi, puis j'avais plus la place... bref, c'est un peu bancal mais je reprendrais ça quand j'aurais des troisièmes (ou des première S !)

Pour les ions plus petits que leurs atomes respectifs, c'est fait exprès ! Et encore c'est pas aussi petit que ce qu'ils devraient...

Si tu en fais un document pour élèves, ouvre un nouveau sujet pour le mettre et mets un lien vers ici, ça sera plus clair pour s'y retrouver ensuite.

Merci du retour !

[candy]

Au sujet des discussions, circuit ouvert/fermé et d'après mes cours de fac :
Lorsqu'une pile débite, le circuit est fermé.
Quand on utilise un voltmètre, la pile ne débite pas (dans l'idéal) et donc le circuit est ouvert (pont salin ou pas).
Si on se contente d'une demi pile (lame létallique dans une solution de l'ion correspondant), son potentiel est défini par la Loi de Nernst mais n'est pas accessible à la mesure. On ne sait mesurer qu'une difference de potentiel (une tension quoi) et on branche donc le voltmètre en utilisant une autre électrode (ESC ou sulfate mercureux) et un pont salin (ou autre type de jonction)
Pour moi, la mesure sans pont salin n'a pas de sens, le circuit étant "deux fois" ouvert.

Merci a Aranel pour son document de synthese qui explique clairement les choses et les manips quantitatives qui vont avec.
il faudrait aussi arriver a quantifier la réaction directe (dépot du cuivre sur la lame de zinc) et trouver quel phénomène est finalement prédominant et pourquoi...
Ca reste de la chimie hors d'equilibre avec des difficultes particulieres... S'il y a des specialistes...

[migyonne]

Bonjour!
Bien sûr, une pile sans pont salin fonctionne aussi.
Cependant, a la fin de la réaction, on se retrouve avec un mélange cuivre/zinc baignant dans un
électrolyte "saumuré"... Ce qui n'est pas grave, au point de vue de l'expérimentation, mais le devenait,
a l'époque, a l'échelle industrielle.
Car un des but de la pile Daniell était d'éviter de mélanger les électrolytes, et donc, des différents métaux afin de les... recycler!

[Aranel53]

Euh... non, le principal défaut de la pile Daniell sans pont salin (ni vase poreux comme à l'époque) est que la réaction peut se faire sans récupérer l'énergie électriquement. Et s'use donc par réaction directe des ions cuivre sur le zinc. Or le but est d'avoir une pile qui débite et qui tient assez longtemps. Et la pile Daniell a eu un succès commercial car elle ne se polarise pas aux électrodes (contrairement à la pile Volta quasiment inutilisable en pratique).

[barthe]

je suis d'accord: dans la pile, on contrôle la réaction, la pile est bien un réservoir d'énergie, si tu n'es pas content du pont salin tu le doubles, tu modifies...bref tu contrôles. Sans pont salin tu ne contrôles rien, la cinétique de la réaction dépend de la couche de diffusion, du dépôt de cuivre et il n'est pas étonnant de mesurer une tension: il y a le temps d'un transfert d'électron entre la plaque de cuivre et de zinc si tu relies les deux. Si on prend une plaque de cuivre, une zinc dans un becher d'eau, il y aura une tension et certainement un courant, que l'on appellera courant de corrosion car ce courant n'est généralement pas souhaité ni contrôlé.

[Devdet]

Bonjour

Pourquoi je n'obtiens pas un dépôt rouge de cuivre mais noir, gris (en mélangeant de la poudre de zinc avec une solution de sulfate de cuivre).
Et quand je fais une pile, la lame de zinc se recouvre d'un dépôt noir??

Merci

Devdet

[Aranel53]

A première vue, je dirais que c'est du cuivre métallique de surface très irrégulière, qui donc apparait noir car il piège toute la lumière dans ses aspérités. Comme le noir de platine sur les électrodes des conductimètres. Mais au bout d'un moment, quand la couche est assez épaisse on a bien du rouge normalement...