Fiche de révision
Chimie

Piles et corrosion

Une pile qui alimente ta radio, un pont métallique qui rouille : la même chimie.

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Fiche de révision de Chimie : « Piles et corrosion », proposée par ndolomath.com

Piles et corrosion

💡 Idée principale : une pile transforme l’énergie chimique d’une réaction redox spontanée en énergie électrique. La corrosion est une oxydation spontanée et indésirable des métaux.
Étapes résumées
  1. Pile : anode (−) oxydation, cathode (+) réduction.
  2. f.é.m. : E=E°+−E°−.
  3. Corrosion du fer : formation de la rouille en présence d’eau et de dioxygène.
  4. Protection : peinture, galvanisation (zinc), anode sacrificielle.

Les piles

1. La pile Daniell

Zinc : anode, pôle −.
Cuivre : cathode, pôle +.
E=0,34−(−0,76)=1,10 V.
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2. Comprendre la pile

Une pile sépare l’oxydant et le réducteur dans deux compartiments. Les électrons, au lieu de passer directement d’une espèce à l’autre, sont obligés de traverser le fil extérieur : c’est le courant qui alimente l’appareil. La pile s’use quand l’un des réactifs est épuisé.

La corrosion

3

Comment le fer rouille

En présence d’eau et de dioxygène, le fer est oxydé en Fe²⁺ puis en Fe³⁺ ; il se forme des oxydes et hydroxydes de fer : la rouille. L’eau salée accélère la corrosion.

Se protéger

Peinture

Isole le métal de l’air et de l’eau.

Galvanisation

Une couche de zinc protège les tôles.

Anode sacrificielle

Un bloc de zinc s’use à la place de la coque des bateaux.

Alliages

L’acier inoxydable contient du chrome.

Pile et corrosion en chiffres

Exercice type

Énoncé

Pile cuivre-argent : E∘(Ag+/Ag)=0,80 V et E∘(Cu2+/Cu)=0,34 V. Pôles, f.é.m., équation ?

Solution

Pôle + : argent ; pôle − : cuivre.
E=0,80−0,34=0,46 V.
Cu+2Ag+→Cu2++2Ag.
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L’anode sacrificielle

Pour protéger la coque d’un bateau en acier, on y fixe des blocs de zinc. Le zinc, meilleur réducteur que le fer, est oxydé à sa place : il se sacrifie et le fer reste intact.

À toi de jouer

1. Pile Cu/Ag (0,34 V et 0,80 V) : f.é.m. ?
2. Quelles conditions faut-il pour la rouille ?
3. Pourquoi le zinc protège-t-il le fer ?

Réponses : 0,46 V · eau et dioxygène · il est oxydé à sa place. Le corrigé détaillé et d’autres exercices de ce chapitre sont dans les exercices corrigés.

Erreurs fréquentes

  • La tôle galvanisée est recouverte de zinc, pas d’étain.
  • Le métal le plus réducteur est l’anode.
  • L’eau salée accélère la corrosion.

Méthode

Compare les E° des métaux : le plus faible est oxydé en premier.
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