Physique-Chimie Terminale Spécialité
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Préparation aux épreuves du Bac
1. Constitution et transformations de la matière
Ch. 1
Modélisation des transformations acide-base
Ch. 2
Analyse physique d'un système chimique
Ch. 3
Méthode de suivi d'un titrage
Ch. 4
Évolution temporelle d'une transformation chimique
Ch. 5
Évolution temporelle d'une transformation nucléaire
BAC
Thème 1
Ch. 6
Évolution spontanée d'un système chimique
Ch. 7
Équilibres acide-base
Ch. 8
Transformations chimiques forcées
Ch. 9
Structure et optimisation en chimie organique
Ch. 10
Stratégies de synthèse
BAC
Thème 1 bis
2. Mouvement et interactions
Ch. 11
Description d'un mouvement
Ch. 12
Mouvement dans un champ uniforme
Ch. 13
Mouvement dans un champ de gravitation
Ch. 14
Modélisation de l'écoulement d'un fluide
BAC
Thème 2
3. Conversions et transferts d'énergie
Ch. 15
Étude d’un système thermodynamique
Ch. 16
Bilans d'énergie thermique
BAC
Thème 3
4. Ondes et signaux
Ch. 17
Propagation des ondes
Ch. 18
Interférences et diffraction
Ch. 19
Lunette astronomique
Ch. 20
Effet photoélectrique et enjeux énergétiques
Ch. 21
Évolutions temporelles dans un circuit capacitif
BAC
Thème 4
Annexes
Ch. 22
Méthode
Chapitre 8
Travailler autrement
Classe inversée

Électrolyse à l'aide d'une pile

Objectif : Réaliser une électrolyse de l'eau chez soi et identifier l'état des produits formés.

A
Fabrication

Transformer de l'eau en dihydrogène à la maison, c'est possible ! Cette petite molécule est à la base des carburants des fusées.
Une électrolyse est une technique permettant de réaliser des réactions d'oxydoréduction en utilisant la circulation d'électrons activée par un circuit électrique extérieur.
Pour réaliser une électrolyse de manière simple, on utilise une pile plate débitant un courant continu de 9 V. L'énergie électrique produite par la pile permet d'alimenter deux électrodes constituées par des pièces métalliques.

Protocole de fabrication de l'électrolyseur

  • Percer le récipient en plastique à l'aide des deux punaises. La distance entre les deux punaises doit correspondre à celle entre les bornes de la pile.
  • Ajouter de l'eau pour immerger les pointes des punaises.
  • Ajouter du bicarbonate de soude dans le récipient et agiter légèrement pour favoriser la dissolution.
  • Relever le récipient en plastique et placer les deux punaises de façon à les connecter aux bornes.
  • Observer attentivement les pointes métalliques des deux punaises.

Matériel nécessaire
  • Pile plate 9 V
  • Punaises en métal
  • Petit récipient en plastique transparent
  • Bicarbonate de soude
  • Balance

  • Doc.
    Piles plates
    Piles plates
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    Crédits : Diego Barbieri/Shutterstock

    B.
    Exploitation

    Une réaction d'oxydoréduction fait intervenir deux couples d'oxydoréduction. L'oxydant du premier couple réagit avec le réducteur de l'autre couple, formant ainsi les espèces associées :


    Cette réaction fait intervenir un échange d'électrons entre les espèces. À l'aide des demi-équations associées à chaque couple, on peut ainsi écrire :



    Ces électrons, lors d'une électrolyse, sont produits et consommés aux électrodes, ce qui permet le passage d'un courant dans le circuit électrique extérieur.

    1. D'après les couples d'oxydoréduction fournis, écrire les demi-équations aux électrodes.

    2. Écrire l'équation-bilan de la réaction ayant lieu lors de l'électrolyse.

    3. En déduire le nombre d'électrons échangés pour une molécule d'eau consommée.

    4. Comparer l'équation-bilan écrite, la quantité et la taille des bulles. En déduire la nature du gaz produit sur chaque électrode.
    Doc.
    Sel de cuisine
    Sel de cuisine
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    Données
  • Couples d'oxydoréduction : et
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