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Physique-Chimie

Chimie

Evolution spontanée d'un système chimique

Dans cette vidéo, Matisse de Studio explique le concept de demi-pile en chimie des solutions. Une demi-pile est un système chimique composé d'une électrode, d'un électrolyte, et met en contact le réducteur et l'oxydant d'un couple oxido-réducteur. Pour déterminer si un système peut correspondre à une demi-pile, il faut vérifier plusieurs critères.

Dans le premier cas présenté, on a une électrode en cuivre qui peut conduire les électrons, ainsi qu'un électrolyte qui est probablement de l'eau. De plus, une réaction d'oxydo-réduction peut se produire avec l'électrode de cuivre, ce qui confirme que ce système peut correspondre à une demi-pile.

Dans le deuxième cas, on retrouve une électrode en platine et un électrolyte. Le couple oxydo-réducteur Fe3+/Fe2+ est présent et une demi-réaction d'oxydo-réduction peut se produire. Donc, ce système peut également correspondre à une demi-pile électrochimique.

En revanche, dans le dernier cas, bien qu'on ait une électrode en platine et un électrolyte, les espèces présentes correspondent à un acide et à sa base conjuguée. Il n'y a pas de réaction d'oxydo-réduction possible, donc ce système ne peut pas correspondre à une demi-pile.

En conclusion, il est important de connaître la définition d'une demi-pile pour identifier si un système chimique peut correspondre à cette notion. Cela permet de mieux comprendre comment se met en place une réaction d'oxydo-réduction.

Bonjour à tous, c'est Matisse de Studio, et dans cette vidéo, on va expliquer le concept de demi-pile. Alors, la question est, les systèmes suivants peuvent-ils correspondre à des demi-piles ? Il faut justifier. Alors, bien sûr, pour déterminer si cela peut correspondre à des demi-piles, il faut connaître la définition, qui est connue par cœur d'ailleurs, de la demi-pile, donc on va la donner juste ici. Une demi-pile, c'est quoi ? Eh bien, c'est un système chimique qui est composé d'une électrode, d'un électrolyte, qui met en contact le réducteur et l'oxydant d'un couple oxido-réducteur. Alors, à partir de là, est-ce qu'on peut identifier les différents systèmes ? Donc, on va commencer par le premier. Alors, dans le premier cas, on a effectivement une électrode, ici de cuivre, donc qui va pouvoir conduire les électrons. Ça, c'est une électrode, c'est un bout de métal qui est plongé dans la demi-pile et qui permet de conduire les électrons à l'autre bout de la pile, donc à la demi-pile opposée. Tandis qu'ici, on a effectivement aussi un électrolyte. Bon, on se doute que c'est de l'eau. Un électrolyte, c'est quoi ? C'est une solution dans laquelle va se réaliser la demi-réaction d'oxydo-réduction associée à cette demi-pile. Voilà. Donc, on a bien l'électrode et l'électrolyte, mais maintenant, est-ce qu'on peut mettre en exergue une réaction d'oxydo-réduction, une demi-réaction, bien sûr, d'oxydo-réduction qui peut se produire au niveau de cette demi-pile ? Donc, il faut montrer qu'une réaction d'oxydo-réduction est possible. Et en effet, l'électrode de cuivre, elle joue à la fois le rôle d'électrode, mais aussi de réactif dans une possible réaction d'oxydo-réduction, réactif au produit, bien sûr. Donc, selon cette réaction juste ici, Cu² plus 2 électrons donne Cu, avec le couple, bien sûr, Cu² plus Cu. C'est une réaction qui peut se mettre en place au niveau de ce système chimique. Et donc, l'ensemble, le premier système peut correspondre à une demi-pile. Si on passe à la seconde, on retrouve toujours l'électrode. Ici, c'est une fine lame de platine qui est plongée dans l'électrolyte. Et là, quel couple d'oxydo-réduction on peut trouver ? Eh bien, c'est le couple en effet Fe3+, Fe2+, qui sont reliés via cette demi-équation d'oxydo-réduction. Donc, effectivement, là aussi, tous les critères sont vérifiés pour que ce système puisse correspondre à une demi-pile électrochimique. Ensuite, si on se penche sur le dernier système, eh bien, on a toujours l'électrode de platine électrolyte. Cependant, eh bien, lorsqu'on regarde les deux espèces qui sont considérées ici, eh bien, si on essaye de les faire réagir selon une réaction d'oxydo-réduction, on n'y arrive pas, puisqu'en fait, ils correspondent à l'acide conjugué à la base juste ici. En fait, l'équation qui les relie, c'est une équation acide-base. Ce n'est pas une équation d'oxydo-réduction. Ainsi, le troisième système ne peut pas correspondre à une demi-pile, puisqu'il n'y a pas de réaction d'oxydo-réduction qui peut être induite grâce à cette demi-pile. Voilà, c'est la fin de cette vidéo qui détaille précisément quel est le concept d'une demi-pile. Très important dans ce chapitre de chimie des solutions. Ça va permettre de mieux comprendre comment se met en place une réaction d'oxydo-réduction. Merci beaucoup d'avoir regardé cette vidéo et puis à bientôt !

Demi-pile

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