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L'accumulateur au plomb

L'accumulateur au plomb. Deux électrodes en plomb sont dans une solution d’acide sulfurique. Électrode en plomb. Électrode en plomb. Solution concentrée d’acide sulfurique  : 2 H +  ; SO 4 2 -. L'accumulateur au plomb. L’une des électrodes est recouverte d’oxyde de plomb PbO 2.

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L'accumulateur au plomb

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Presentation Transcript

  1. L'accumulateur au plomb Deux électrodes en plomb sont dans une solution d’acide sulfurique Électrodeen plomb Électrodeen plomb Solution concentrée d’acidesulfurique  : 2 H+ ; SO42-

  2. L'accumulateur au plomb L’une des électrodes est recouverte d’oxyde de plomb PbO2 Électrodeen plomb Électrodeen plomb recouverte d’oxyde de plomb Solution concentrée d’acidesulfurique  : 2 H+ ; SO42-

  3. L'accumulateur au plomb Des connecteurs permettent de relier les électrodesà un circuit électrique Électrodeen plomb Électrodeen plomb recouverte d’oxyde de plomb Solution concentrée d’acidesulfurique  : 2 H+ ; SO42-

  4. L'accumulateur au plomb Le fonctionnement met en jeu deux couples redox Pb2+/Pb PbO2/Pb2+ Électrodeen plomb Électrodeen plomb recouverte d’oxyde de plomb Solution concentrée d’acidesulfurique  : 2 H+ ; SO42-

  5. L'accumulateur au plomb Cet accumulateur peut fonctionner de deux façons : transformation type de dipôle fonctionnement Pile spontanée générateur décharge Électrolyse forcée récepteur charge

  6. L'accumulateur au plomb Cet accumulateur peut fonctionner de deux façons : transformation type de dipôle fonctionnement Pile spontanée générateur décharge Électrolyse forcée récepteur charge

  7. L'accumulateur au plomb Cet accumulateur peut fonctionner de deux façons : transformation type de dipôle fonctionnement Pile spontanée générateur décharge Électrolyse forcée récepteur charge

  8. L'accumulateur au plomb Cet accumulateur peut fonctionner de deux façons : transformation type de dipôle fonctionnement Pile spontanée générateur décharge Électrolyse forcée récepteur charge

  9. L'accumulateur au plomb Étude de la décharge Lors de la décharge, l’accumulateur se comporte comme une pile.

  10. mA COM A R Décharge de l'accumulateur au plomb On relie les bornes par un circuit électrique Électrodeen plomb Électrodeen plomb recouverte d’oxyde de plomb Solution concentrée d’acidesulfurique  : 2 H+ ; SO42-

  11. i i i Décharge de l'accumulateur au plomb L’ampèremètre mesure une intensité positive mA COM A R Électrodeen plomb Électrodeen plomb recouverte d’oxyde de plomb Solution concentrée d’acidesulfurique  : 2 H+ ; SO42-

  12. i i i Décharge de l'accumulateur au plomb Cela permet de définir les polarités des bornes mA COM A R Électrodeen plomb Électrodeen plomb recouverte d’oxyde de plomb Solution concentrée d’acidesulfurique  : 2 H+ ; SO42-

  13. i i i e- e- Décharge de l'accumulateur au plomb Dans le circuit électrique, le courant est du à la circulation des électrons mA COM A R Électrodeen plomb Électrodeen plomb recouverte d’oxyde de plomb Solution concentrée d’acidesulfurique  : 2 H+ ; SO42-

  14. i i i e- e- 2e- Pb2+ Pb Décharge de l'accumulateur au plomb Les électrons sont libérés par l’oxydation du plomb mA COM A R Oxydation Pb = Pb2+ + 2 e-

  15. i i i e- e- 2e- Pb2+ Pb Décharge de l'accumulateur au plomb Cela consomme le plomb de l’électrode mA COM A R Oxydation Pb = Pb2+ + 2 e-

  16. i i i e- e- 2e- Pb2+ Pb Décharge de l'accumulateur au plomb Cela consomme le plomb de l’électrode mA COM A R Oxydation Pb = Pb2+ + 2 e-

  17. i i i e- e- 2e- 2e- Pb2+ PbO2 Pb2+ Pb Décharge de l'accumulateur au plomb Les électrons sont consommés par la réduction de l’oxyde de plomb mA COM A R Réduction PbO2 + 4 H+ + 2 e- = Pb2+ + 2 H2O Oxydation Pb = Pb2+ + 2 e-

  18. i i i e- e- 2e- 2e- Pb2+ PbO2 Pb2+ Pb Décharge de l'accumulateur au plomb Cela consomme l’oxyde de plomb qui recouvre l’électrode mA COM A R Réduction PbO2 + 4 H+ + 2 e- = Pb2+ + 2 H2O Oxydation Pb = Pb2+ + 2 e-

  19. i i i e- e- 2e- 2e- Pb2+ PbO2 Pb2+ Pb Décharge de l'accumulateur au plomb Cela consomme l’oxyde de plomb qui recouvre l’électrode mA COM A R Réduction PbO2 + 4 H+ + 2 e- = Pb2+ + 2 H2O Oxydation Pb = Pb2+ + 2 e-

  20. i i i e- e- 2e- 2e- Pb2+ PbO2 Pb2+ Pb Décharge de l'accumulateur au plomb Cela permet de définir la nature des électrodes mA COM A R CATHODE ANODE Réduction PbO2 + 4 H+ + 2 e- = Pb2+ + 2 H2O Oxydation Pb = Pb2+ + 2 e-

  21. borne - borne + Décharge de l'accumulateur au plomb L’équation est celle du fonctionnement spontané : Oxydation à l’anode Pb = Pb2+ + 2 e- Réduction à la cathode PbO2 + 4 H+ + 2 e- = Pb2+ + 2 H2O Équation PbO2 + Pb + 4 H+ = 2 Pb2+ + 2 H2O La décharge de l’accumulateur au plomb consomme les solides des électrodes et des ions H+ de l’électrolyte (le pH augmente).

  22. L'accumulateur au plomb Étude de la charge Lors de la charge, il se produit une électrolyse. Il faut utiliser un générateur pour «charger» l’accumulateur.

  23. générateur Charge de l'accumulateur au plomb On relie les bornes par un circuit électrique contenant un générateur La borne + du générateur est reliée à l’électrode d’oxyde de plomb Électrodeen plomb Électrodeen plomb recouverte d’oxyde de plomb Solution concentrée d’acidesulfurique  : 2 H+ ; SO42-

  24. i i générateur Charge de l'accumulateur au plomb Le générateur impose le sens du courant Électrodeen plomb Électrodeen plomb recouverte d’oxyde de plomb Solution concentrée d’acidesulfurique  : 2 H+ ; SO42-

  25. i i générateur e- e- Charge de l'accumulateur au plomb Dans le circuit électrique, le courant est du à la circulation des électrons Électrodeen plomb Électrodeen plomb recouverte d’oxyde de plomb Solution concentrée d’acidesulfurique  : 2 H+ ; SO42-

  26. i i générateur e- e- 2e- Pb2+ Pb Charge de l'accumulateur au plomb Les électrons sont consommés par la réduction des ions plomb II Réduction Pb2+ + 2 e- = Pb

  27. i i générateur e- e- 2e- Pb2+ Pb Charge de l'accumulateur au plomb Cela forme du plomb solide qui se dépose sur l’électrode Réduction Pb2+ + 2 e- = Pb

  28. i i générateur e- e- 2e- Pb2+ Pb Charge de l'accumulateur au plomb Cela forme du plomb solide qui se dépose sur l’électrode Réduction Pb2+ + 2 e- = Pb

  29. i i générateur e- e- 2e- 2e- Pb2+ PbO2 Pb2+ Pb Charge de l'accumulateur au plomb Les électrons sont libérés par l’oxydation des ions plomb II Oxydation Pb2+ + 2 H2O = PbO2 + 4 H+ + 2 e- Réduction Pb2+ + 2 e- = Pb

  30. i i générateur e- e- 2e- 2e- Pb2+ PbO2 Pb2+ Pb Charge de l'accumulateur au plomb Cela forme de l’oxyde de plomb qui se dépose sur l’électrode Oxydation Pb2+ + 2 H2O = PbO2 + 4 H+ + 2 e- Réduction Pb2+ + 2 e- = Pb

  31. i i générateur e- e- 2e- 2e- Pb2+ PbO2 Pb2+ Pb Charge de l'accumulateur au plomb Cela forme de l’oxyde de plomb qui se dépose sur l’électrode Oxydation Pb2+ + 2 H2O = PbO2 + 4 H+ + 2 e- Réduction Pb2+ + 2 e- = Pb

  32. i i générateur e- e- 2e- 2e- Pb2+ PbO2 Pb2+ Pb Charge de l'accumulateur au plomb Cela permet de définir la nature des électrodes ANODE CATHODE Oxydation Pb2+ + 2 H2O = PbO2 + 4 H+ + 2 e- Réduction Pb2+ + 2 e- = Pb

  33. Charge de l'accumulateur au plomb L’équation est celle du fonctionnement forcé : Oxydation à l’anode Pb2+ + 2 H2O = PbO2 + 4 H+ + 2 e- Réduction à la cathode Pb2+ + 2 e- = Pb Équation 2 Pb2+ + 2 H2O = PbO2 + Pb + 4 H+ La charge de l’accumulateur au plomb forme les solides des électrodes et des ions H+ de l’électrolyte (le pH diminue).

  34. L'accumulateur au plomb transformation type de dipôle électrode de Pb électrode de PbO2 Charge forcée récepteur cathodereliée au - du générateur anodereliée au + du générateur Décharge spontanée pile anode- de la pile cathode+ de la pile

  35. L'accumulateur au plomb transformation type de dipôle électrode de Pb électrode de PbO2 Charge forcée récepteur cathodereliée au - du générateur anodereliée au + du générateur Décharge spontanée générateur anode- de la pile cathode+ de la pile

  36. L'accumulateur au plomb transformation type de dipôle électrode de Pb électrode de PbO2 Charge forcée récepteur cathodereliée au - du générateur anodereliée au + du générateur Décharge spontanée générateur anode- de la pile cathode+ de la pile

  37. L'accumulateur au plomb transformation type de dipôle électrode de Pb électrode de PbO2 Charge forcée récepteur cathodereliée au - du générateur anodereliée au + du générateur Décharge spontanée générateur anode- de la pile cathode+ de la pile

  38. Les accumulateurs Il n’y a pas que des accumulateurs au plomb. Il existe de nombreux autres types d’accumulateurs  : - nickel-cadmium (Ni-Cd) - nickel-hydrure métallique (Ni-MH) - lithium-ion (Li-ion)... L’expression « pile rechargeable » est souvent utilisée à tort pour désigner un accumulateur. Les batteries comme celle de démarrage des automobiles ou celles des téléphones portables sont constituées de plusieurs accumulateurs associés en série (pour augmenter la f.é.m.) et/ou en parallèle (pour augmenter l’énergie emmagasinée).

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