Physique-Chimie 1re Spécialité
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Mes Pages
1. Constitution et transformations de la matière
Ch. 1
Composition chimique d'un système
Ch. 2
Composition chimique des solutions
Ch. 3
Évolution d'un système chimique
Ch. 4
Réactions d'oxydoréduction
Ch. 5
Détermination d'une quantité de matière par titrage
Livret Bac : Thème 1
Ch. 6
De la structure à la polarité d'une entité
Ch. 7
Interpréter les propriétés d’une espèce chimique
Ch. 8
Structure des entités organiques
Ch. 9
Synthèse d'espèces chimiques organiques
Ch. 10
Conversions d'énergie au cours d'une combustion
Livret Bac : Thème 1 bis
2. Mouvement et interactions
Ch. 11
Modélisation d'interactions fondamentales
Ch. 12
Description d'un fluide au repos
Ch. 13
Mouvement d'un système
Livret Bac : Thème 2
3. L'énergie, conversions et transferts
Ch. 14
Études énergétiques en électricité
Ch. 15
Études énergétiques en mécanique
Livret Bac : Thème 3
4. Ondes et signaux
Ch. 16
Ondes mécaniques
Ch. 17
Images et couleurs
Ch. 18
Modèles ondulatoire et particulaire de la lumière
Livret Bac : Thème 4
Méthode
Fiches méthode
Fiche méthode compétences
Annexes
Chapitre 4
Activité 3 - Activité d'exploration
3 Pile à combustible
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Problématique de l'activité
Déjà utilisées dans les transports et en voie de développement pour certains appareils portables, les piles à combustible permettent de produire de l'énergie électrique à partir de deux gaz : le dihydrogène et le dioxygène.
Les réactions d'oxydoréduction peuvent-elles expliquer ce phénomène ?
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Quelle propriété des réactions d'oxydoréduction permet aux piles de générer un courant électrique ?
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Doc. 1 Constitution et fonctionnement
Une pile à combustible est constituée d'une anode à dihydrogène gazeux \mathrm{H}_{2}(\mathrm{g}) et d'une cathode à dioxygène gazeux \mathrm{O}_{2}(\mathrm{g}). Entre les deux, un électrolyte permet le
passage des ions de l'anode vers la cathode.
Lorsque le circuit est fermé, le dihydrogène \mathrm{H}_{2}(\mathrm{g}) présent sur l'anode est transformé en ions hydrogène \mathrm{H}^{+}(\mathrm{aq}) qui circulent dans l'électrolyte jusqu'à la cathode. Là, ils réagissent avec le dioxygène \mathrm{O}_{2}(\mathrm{g}) pour former de l'eau \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\mathrm{l}). Les électrons ainsi libérés par le dihydrogène alimentent le circuit électrique pour être récupérés à la cathode par le dioxygène.
Lorsque le circuit est fermé, le dihydrogène \mathrm{H}_{2}(\mathrm{g}) présent sur l'anode est transformé en ions hydrogène \mathrm{H}^{+}(\mathrm{aq}) qui circulent dans l'électrolyte jusqu'à la cathode. Là, ils réagissent avec le dioxygène \mathrm{O}_{2}(\mathrm{g}) pour former de l'eau \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\mathrm{l}). Les électrons ainsi libérés par le dihydrogène alimentent le circuit électrique pour être récupérés à la cathode par le dioxygène.
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Doc. 2Une technologie de l'avenir
En 2009, la Venturi Buckeye Bullet 2 bat le record de vitesse FIA (Fédération internationale de l'automobile)
pour un véhicule électrique alimenté par une pile à combustible : 488 km·h-1. C'est le premier véhicule électrique à franchir la barre symbolique des 300 mph (plus de 480 km·h-1).
Aujourd'hui, le record est détenu par la Venturi Buckeye Bullet 3 à une vitesse frôlant les 550 km·h-1 avec une batterie lithium-ion.
le premier record de vitesse réalisé par la Venturi Buckeye Bullet 2 !
Aujourd'hui, le record est détenu par la Venturi Buckeye Bullet 3 à une vitesse frôlant les 550 km·h-1 avec une batterie lithium-ion.
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Retrouvez une sur le fonctionnement d'une pile à combustible.
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Questions
Compétence(s)
RAI/MOD : Modéliser une
transformation chimique
1. Doc. 1 Écrire les demi-équations des réactions qui se produisent au niveau des électrodes.
2. En déduire l'électrode où se produit une oxydation et celle où se produit une réduction.
3. Au sein du conducteur, de quelle électrode les électrons partent et arrivent-ils ?
4. En déduire le sens du courant. Quelle électrode est alors l'électrode positive ?
5. Pourquoi la lampe s'allume-t-elle ?
6. De quel type de courant électrique s'agit-il ?
7. Pourquoi une pile à combustible est considérée comme une pile propre ?
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Synthèse de l'activité
Que peut-on déduire de cette expérience quant à la possibilité chimique de créer du
courant électrique ?
Une erreur sur la page ? Une idée à proposer ?
Nos manuels sont collaboratifs, n'hésitez pas à nous en faire part.
j'ai une idée !
Oups, une coquille
