Expérience 1 : On laisse en contact de la poudre (ou grenailles) de zinc (Zn) dans une solution de sulfate de cuivre (Cu2+(aq)+ SO42-(aq))
Objectifs : Montrer la réaction d’oxydoréduction spontanée du zinc Zn avec les ions cuivre II Cu2+(aq) et mettre en évidence les produits de cette réaction.protocole expérimental : :
- Verser dans un bécher une solution de sulfate de cuivre(Cu2+(aq)+ SO42-(aq)) à forte concentration( > 1 mol.L-1).
- Ajouter de la poudre (ou grenailles) de zinc (Zn) dans la solution.
- Laisser au repos une semaine.
- Séparer les phases liquide et solide par filtration.
- Mettre en évidence quels sont les ions métalliques présents dans filtrat (= phase liquide) en ajoutant de la soude aucun détail du test, aucune observation et interprétation n’ont été donné.
- Observer le solide récupéré dans le papier filtre afin de l’identifier.
Situation initiale :
Situation finale : phase solide obetnue + phase liquide test à la soude :
Nous pouvons observer la formation d’un solide rougeâtre qui correspond à du cuivre solide Cu(s) et à la disparition de poudre de zinc.
Conclusion :
L'équation finale est :
(SO42- + Cu2+)(aq)+ Zn(s)=>(SO42-+Zn2+)(aq)+ Cu(s)
Il y a eu donc transfert d’électrons entre les réactifs en contact.
L’expérience suivante permet de voir si ce transfert d’électrons, mis en évidence dans l’expérience, est encore possible si les deux couples Ox/Red sont séparés et si les électrons peuvent être mis en circulation dans un fil afin de constituer un générateur électrochimique.
Expérience 2 : Création d’une pile alcaline
Objectif :Comprendre le fonctionnement d’une pile
protocole expérimental :
MONTAGE A :
- Verser dans un bécher une solution de sulfate de cuivre et dans un autre une solution de sulfate de zinc
- Plonger une lame de zinc dans le bécher contenant la solution de sulfate de zinc et plonger une lame de cuivre dans le bécher contenant la solution de sulfate de cuivre
- Relier les deux lames (constituant les électrodes) à un voltmètre par deux fils et deux pinces crocos
- Observer.
- Mettre le pont salin reliant les deux solutions contenues dans les béchers
- Observer
Situation initiale :
Situation avec le pont salin :
Le voltmètre affiche U =-1.017 V, (Le fil noir est branché sur la borne COM du voltmètre et le fil rouge sur la borne V pour toute l’expérience) il y a alors la formation d’un courant mais la tension est négative.
Situation après inversement des bornes :
Après inversement U= 1.017 V
Conclusion :
Nous avons donc mis en évidence le rôle du pont salin qui permet en fait de fermer le circuit électrique et donc permettre la formation de courant.
On a branchée le voltmètre pour avoir une indication de U>0 or on sait que le courant circule dans le voltmètre de la borne A vers la borne COM et de la borne + vers la borne – de la pile : les bornes + et – de la pile sont ainsi repérées.
Nous avons donc mis en évidence le rôle du pont salin qui permet en fait de fermer le circuit électrique et donc permettre la formation de courant.
On a branchée le voltmètre pour avoir une indication de U>0 or on sait que le courant circule dans le voltmètre de la borne A vers la borne COM et de la borne + vers la borne – de la pile : les bornes + et – de la pile sont ainsi repérées.
