Grand Oral - physique

« 1 Chapitre 18: Evolution forcée d’un système Manuel: pages 231-255 2 Notions et contenus Compétences attendues - Passage forcé d’un courant pour réaliser une - Modéliser et schématiser, à partir de résultats transformation chimique. expérimentaux, les transferts d’électrons aux électrodes par des réactions électrochimiques. - Constitution et fonctionnement d’un électrolyseur.

-Déterminer les variations de quantité de matière à partir de la durée de l’électrolyse et de la valeur de l’intensité du courant. - Identifier les produits formés lors du passage forcé d’un courant dans un électrolyseur. - Relier la durée, l’intensité du courant et les quantités de matière de produits formés. - Stockage et conversion d’énergie chimique. - Citer des exemples de dispositifs mettant en jeu des conversions et stockages d’énergie chimique (piles, accumulateurs, organismes chlorophylliens) et les enjeux sociétaux associés. I.

Transformation forcée – Evolution peu avancée d’un système On considère une transformation modélisée par deux réactions opposées.

L’équation s’écrit: aA+bB cC+dD Dans le cas où la constante d’équilibre K est petite, en présence uniquement des réactifs, le système évolue très faiblement dans le sens direct (xf faible).

La transformation est limitée. 3 I.

Transformation forcée – Electrolyse: Transformation forcée Grâce à l’apport d’énergie d’un générateur, les transformations limitées peuvent tout de même se produire par électrolyse, jusqu’à épuisement du réactif limitant.

La transformation est appelée transformation forcée.

Elle est réalisée dans un électrolyseur branché aux bornes d’un générateur. Un électrolyseur est un récepteur électrique constitué de deux tiges conductrices appelées électrodes plongeant dans une solution appelée électrolyte.

Un générateur impose un transfert d’électrons forçant une transformation limitée à poursuivre son évolution.

La borne positive du générateur est reliée à l’électrode où se produit l’oxydation.

Cette électrode est appelée anode.

La borne négative du générateur est reliée à l’électrode où se produit la réduction.

Cette électrode est appelée cathode. Exemple: Electrolyse de l’eau https://www.youtube.com/watch?v=RVCIrxqvGj8 4 II.

Fonctionnement d’un électrolyseur – Fonctionnement d’un électrolyseur L’intensité I du courant qui circule dans un électrolyseur pendant une durée t est: Q I = t I: intensité du courant (A) Q: quantité d’électricité (C) t: durée (s) Q est la quantité d’électricité en jeu au cours de l’électrolyse pendant la durée t: Q = n(e-) F Q: quantité d’électricité (C) n(e-): quantité d’électrons échangés entre les deux électrodes (mol) F: constante de Faraday (96500 C.mol-1), qui représente la valeur absolue de la charge d’une mole d’électrons 5 II.

Fonctionnement d’un électrolyseur – Exemples 6.... »