Évolution forcée d’un système chimique

Introduction

Les exercices sont ceux du livre Hatier Terminale enseignement de spécialité.

Les vidéos proposées peuvent vous donner des idées de sujets pour le grand oral.

Prérequis page 234

Qcm :http://hatier-clic.fr/pct234

Révisions et échauffements pages 236-237

Dans une réaction chimique spontanée le mélange réactionnel évolue sans apport d’énergie en se rapprochant de l’état d’équilibre.

Nous avons vu l’exemple de la pile dans lequel une réaction chimique spontanée d’oxydoréduction produit un courant électrique ( grâce au transfert d’électrons ) dans un circuit extérieur.

Une question se pose : un chimiste peut-il forcer un système chimique à évoluer dans le sens contraire de son évolution spontanée ?

L’électrolyse est un exemple de transformation forcée.

1) L’électrolyse

Un électrolyseur est une cuve munie de deux électrodes.

On relie les deux électrodes à un générateur extérieur pour imposer le sens du courant électrique inverse de celui obtenu par la réaction spontanée.

exemple : l’électrolyse de l’eau

Réalisée en Angleterre par Nicholson et Carlisle  en 1800 la même année .La pile Volta a été découverte quelques mois avant en Italie.

Exercice :Ecrire l’équation bilan de la réaction qui se produit lors de l’électrolyse de l’eau.

Au cours d’une électrolyse :

La borne positive du générateur est reliée à l’anode ou se produit l’oxydation.

La borne négative est reliée à la cathode ou se produit une réduction.

L’électrolyse est utilisée dans la production de dihydrogène , d’aluminium  de chlore, de soude ou encore pour le placage d’objets par galvanoplastie.

Exercice résolu page 246

2) Étude quantitative

Exercice résolu page 247

3) Stockage et conversion d’énergie chimique

De nombreux dispositifs permettent de convertir et stocker l’énergie chimiques .Les piles ,les accumulateurs ,les organismes chlorophylliens.

Ci dessous des exemples avec les enjeux sociétaux associés

Accumulateur au plomb (batterie de voiture)


batterie de téléphone, pc portable…


La pile à combustible

pour aller plus loin :Comment produire le dihydrogène ?

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