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Bonjour,

A l'occasion d'une animation sur le thème de l'électricité, j'ai été amené à construire différentes types de piles chimiques. Pour illustrer leur fonctionnement, j'ai fait les dessins suivants (hormis pour la pile aluminium/air que je n'ai pas eu le temps de faire) :


Pile citron classique


Variante : pile canette de soda


Principe de la pile Volta


Pile à concentration au sulfate de cuivre

Bonjour,
Dans le fonctionnement d'une pile à CONCENTRATION j'imagine que c'est l'équilibrage progressif des concentrations qui est à l'origine du courant?
J'avais pensé un moment possible de récupérer de l'énergie avec un couple eau de mer / eau de rivière mais je crois que ce serait insignifiant.

Super tes schémas !
Et utiliser la canette est une bonne idée, mais à force elle doit se percer non ? (vu que l'aluminium qui sert de récipient est consommé)

@ecolami : c'est un peu plus compliqué. Oui, il y a la recherche de l'équilibre, mais le courant apparaît parce qu'on a une électrode de cuivre qui forme une électrode de première espèce. Dans le bécher le moins concentré, il y a consommation de cuivre : $$\text{Cu} \rightarrow \text{Cu}^{2+} + 2 \; e^-$$ Je pense qu'une pile utilisant le sel fonctionnera moins bien parce que mettre en place une électrode première espèce sera compliquée : il faudrait du sodium métal pour $\rm Na^+$ ou du dichlore gazeux pour $\rm Cl^-$. Mais je ne t’empêche pas d'essayer, c'est facile à mettre en œuvre.


@darrigan : l'expérience n'a eu lieu que durant une matinée, donc je pense pas suffisamment longtemps pour qu'on puisse voir quelque chose de l'extérieur. En revanche, constatation purement expérimentale, cette pile perd rapidement en potentiel : du 1 V, on passe rapidement à 400 mV environ. La pièce s'oxyde bien, mais pas suffisamment pour expliquer le phénomène.

Les piles de concentration ont des tensions misérables. Admettons que la solution la plus concentrée ait une concentration 1 mole CuSO4 par litre. Si la concentration de la solution diluée est de 10-4 mole/litre, la tension entre les plaques est 120 mV. Si la concentration tombe à 1 micromole par litre, la tension monte à 180 mV. Et elle n'y reste pas longtemps. Pour obtenir une tenion significativement plus élevée, il faut diminuer drastiquement la concentration des ions libres dans la solution diluée, par exemple en complexant les ions cuivre par NH3 ou de l'EDTA, ou n'importe quel agent complexant.

Bonjour,
MERCI pour les explications sur les piles à concentration