Accumulateurs
Mettre en place un accumulateur simple et montrer qu'il est possible de stocker de l'énergie sous forme d'énergie chimique.
Ce que les élèves apprennent
Les fondements scientifiques de cette expérience
Il existe une catégorie de piles galvaniques dans lesquelles le processus d'électrolyse peut être inversé. Ces piles peuvent être chargées à l'aide d'un courant électrique, puis produire à leur tour un courant en inversant les réactions aux électrodes. Lors de la charge, l'énergie est stockée sous forme d'énergie chimique ; on les appelle parfois des accumulateurs.
Matériel utilisé
- Fils de raccordement, rouges — 2522.03-04
- Fils de raccordement, noirs — 2522.04-08
- Pinces crocodiles — 2531.52
- Électrodes en plomb — 4716.24
- Couvercles de cellules d'essai — 4718.10
- Bécher de 50 ml — 1118.15
- Douille — 4762.36
Produits chimiques et réactifs
- Acide sulfurique 0,5 M — R : 35 S : 26-30-45
Consignes de sécurité
- Les composés de plomb générés au cours du processus sont toxiques et nocifs pour l'environnement. Portez toujours des lunettes de protection et des gants.
Questions destinées aux élèves
- Quelle tension avez-vous mesurée sur la cellule de démarrage ?
- Que se passe-t-il pendant le processus de recharge ?
- Quelle tension avez-vous mesurée à l'issue du processus de charge ?
À quoi s'attendre
<p>A 0 Volt difference of potential is measured since the half cells are the same, both metals and concentration of the solution.</p><p>A current is produced in the circuit and electrolysis produces bubbles at the electrodes because of the electrolysis that occurs producing oxygen and hydrogen.</p><p>During this time electrodes accumulate an electric charge. REACTIONS.</p><p>By passing an electric current through the cell, electrolysis occurs Pb SO4 + 2e – → Pb + SO42– Cathode (+).</p><p>Pb SO4 + 2 H2O → PbO2 + 4H+ + SO42 + 2 e– Anode (–).</p><p>There is also some production of oxygen (cathode) and hydrogen (anode),because of the electrolysis of water.</p><p>Because the lead dioxide has a brown colour and the lead is grey, the electrodes look different and a new cell with different electrodes has been created.</p><p>The difference of potential between the electrodes is approximately 2 V. When the current supply is suspended, electrolysis ceases.</p><p>The charges accumulated on the electrodes are discharged because the reaction can be inverted.</p><p>When the energy in the cell is used, the reactions reverse as follows.</p><p>PbO2 + H2SO4 + 2 e– → Pb SO4 + H2O Cathode (+).</p><p>Pb + SO42– → Pb SO4 + 2 e–Anode (–).</p><p>So during these processes the oxidation state of lead changes.</p><p>The lamp lights up and a current reading is displayed.</p><p>The current slowly decreases until the bulb goes out. The accumulator is now discharged but it is possible to recharge it again.</p>
Élimination
Videz les liquides dans le récipient prévu à cet effet.
Réalisez cette expérience dans votre classe
Cette expérience fait partie d'ATP « Mobile Lab » — un laboratoire autonome qui transforme une salle de classe ordinaire en véritable laboratoire scientifique, proposant plus de 200 expériences en physique, chimie, biologie, robotique et ingénierie. « Gali », le tuteur basé sur l'IA intégré à ATP Connect, guide les élèves à chaque étape et répond à leurs questions pendant les travaux pratiques.
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