Les piles électrochimiques : fiche de révision de Terminale
Publié le 6 novembre 2026 · Mis à jour le 6 novembre 2026 · Signaler une erreur
L'essentiel
Une pile transforme de l'énergie stockée sous forme chimique en énergie électrique, grâce à une réaction d'oxydoréduction dont les deux demi-réactions sont séparées.
Le réducteur libère des électrons sur une électrode, l'oxydant en reçoit sur l'autre ; le pont salin referme le circuit par le déplacement d'ions et compense les charges.
La pile débite tant que le système évolue spontanément ; à l'équilibre, elle est usée. Sa décharge est irréversible, contrairement à l'accumulateur qui se recharge.
Travail électrique fourni : Welec=−nFΔE, avec n la quantité de matière d'électrons échangés (en mol), F la constante de Faraday et ΔE la force électromotrice.
Quantité d'électricité débitée : Q=I×Δt ; elle sert à déterminer la capacité d'une pile.
Ce qu'est une pile et comment elle fonctionne
Le principe tient en une idée : on empêche le réducteur et l'oxydant d'être en contact direct. Chacun est placé dans son propre compartiment, et les électrons échangés sont obligés de passer par un circuit extérieur. C'est ce passage que l'on exploite comme courant électrique. Les piles sont d'ailleurs décrites comme des générateurs compartimentés 1.
Pont salin et électrolyte : fermer le circuit
Pile, accumulateur, batterie : bien distinguer
Le lien avec le chapitre sur l'évolution spontanée est direct : une pile fonctionne parce que son système chimique évolue spontanément vers l'état d'équilibre. Le quotient de réaction Qr se rapproche de la constante d'équilibre K, et la tension aux bornes diminue. Quand Qr=K, la pile est usée : elle ne débite plus. L'accumulateur, lui, est rechargé par une transformation forcée, que tu étudieras avec l'électrolyse.
Grandeurs à savoir calculer
Questions flash
6 questions · correction immédiate · ton score reste sur ton appareil.
Une pile utilise une réaction d'oxydoréduction pour transformer de l'énergie chimique en énergie électrique. La deuxième proposition décrit le sens inverse (recharge ou électrolyse). La troisième est fausse : sans transformation chimique, la pile n'a aucune source d'énergie.
Le pont salin laisse passer certains ions et maintient l'équilibre des charges. Les électrons ne circulent pas en solution, seulement dans le circuit métallique, donc la première réponse est fausse. La dernière est l'inverse du rôle du pont : sans circulation d'ions, la pile s'arrête vite.
Céder des électrons, c'est être oxydé, et l'électrode où l'oxydation a lieu est l'anode. L'erreur tentante est d'associer anode et réduction : retiens que anode et oxydation commencent par une voyelle.
Vrai : la pile fonctionne tant que le système évolue spontanément. Quand Qr=K, il n'y a plus d'évolution, donc plus de courant. Une pile non usée a un Qr différent de K.
Un accumulateur peut être rechargé, alors que la décharge d'une pile est irréversible. Les autres propositions sont fausses : tous deux contiennent un électrolyte et reposent sur des réactions d'oxydoréduction, et la tension dépend des couples choisis, pas du caractère rechargeable.
La durée vaut 2,0×3600=7200 s, donc Q=I×Δt=0,50×7200=3600 C. Répondre 1,0 (produit 0,50×2,0) oublie la conversion des heures en secondes.
Les questions qu'on se pose
Pourquoi ne peut-on pas simplement plonger les deux métaux dans la même solution ?
Si le réducteur et l'oxydant sont en contact direct, les électrons passent directement de l'un à l'autre à l'intérieur de la solution : la réaction a lieu, mais l'énergie est dissipée sans circuit extérieur. Séparer les demi-réactions en compartiments oblige les électrons à passer par le fil, où l'on peut les utiliser 13.
Comment savoir quelle électrode est la borne positive ?
La borne positive est celle où se produit la réduction (la cathode) : c'est là que les électrons arrivent par le fil et sont captés par l'oxydant. La borne négative est celle où se produit l'oxydation. Identifie d'abord les demi-équations, puis déduis la polarité.
Qu'est-ce qui tombe au bac sur ce thème ?
On te demande en général de schématiser une pile (électrodes, sens des électrons et du courant, rôle du pont salin), d'écrire les demi-équations et l'équation de la réaction, puis de calculer une quantité d'électricité ou une durée de fonctionnement à partir de Q=IΔt et de la constante de Faraday donnée dans l'énoncé.