Force électromotrice (f.é.m.) d'une pile en Terminale
Force électromotrice (f.é.m.) d'une pile, c'est une notion de physique-chimie du chapitre « Oxydoréduction, piles et électrolyse », au programme de Terminale. Voici le cours, un exemple et de quoi t'entraîner.
Force électromotrice (f.é.m.) d'une pile : le cours
La f.é.m. est la tension électrique maximale qu'une pile peut fournir quand elle ne débite pas de courant. Elle dépend de la nature des électrodes et de l'électrolyte utilisés.
Exemple
Une pile Daniell a une f.é.m. d'environ 1,1 V ; une pile alcaline, environ 1,5 V. Une batterie de voiture au plomb (environ 12 V) est formée de 6 éléments d'environ 2 V branchés en série.
À retenir
La f.é.m. se mesure avec un voltmètre branché aux bornes de la pile quand elle ne débite pas (tension à vide). La capacité électrique d'une pile est la charge maximale qu'elle peut débiter : $Q_{max} = n(e^-)_{max} \times F$, avec $F \approx 9{,}65 \times 10^4 \text{ C/mol}$.
S'entraîner sur force électromotrice (f.é.m.) d'une pile
Fais l'exercice, puis demande au tuteur de te corriger pas à pas.
Exercice 1
On considère une pile Daniell formée d'une électrode de zinc plongée dans une solution de sulfate de zinc et d'une électrode de cuivre plongée dans une solution de sulfate de cuivre(II). Les deux solutions sont reliées par un pont salin. 1) Identifier le réducteur et l'oxydant qui réagissent. 2) Écrire les demi-équations d'oxydation et de réduction, puis l'équation de fonctionnement. 3) La pile débite un courant d'intensité constante I = 0,10 A pendant 2,0 h. Calculer la charge électrique débitée, puis la masse de zinc consommée. Données : F = 9,65 × 10⁴ C/mol ; M(Zn) = 65,4 g/mol.
Corrige cet exercice avec le tuteur →Exercice 2
On réalise l'électrolyse de l'eau pure en ajoutant un peu d'acide sulfurique (H₂SO₄) comme électrolyte. On applique une tension de 5 V entre deux électrodes de platine. 1) Écrire les demi-réactions à la cathode et à l'anode. 2) Écrire l'équation bilan de l'électrolyse. 3) Quel gaz se dégage à chaque électrode ?
Corrige cet exercice avec le tuteur →Cette notion fait partie du chapitre Oxydoréduction, piles et électrolyse (Physique-Chimie Terminale).