Damien, Sami, Jessica, Claire

Transcription

1 La réaction ayant lieu au sein d'une pile à combustible étant l'inverse d'une électrolyse, nous allons ici étudier l'électrolyse de l'eau et mettre en évidence les produits issus de cette réaction. D un point de vue pédagogique ce TP contient un minimum de théorie, nous allons en profiter pour vous présenter les schémas blocs très utilisé en science, cela devrait vous intéressera.

2 Le principe de l'électrolyse consiste à faire passer un courant grâce à des ions afin de séparer des composés dissous en solution. 2 tubes à essai une cuve une solution Na2SO4 2 électrodes en graphite avec des fils de l'eau une bougie une résistance (10ohms)

3 1. Remplir la cuve de solution de Na2SO4 jusqu à mi hauteur puis rajouté un ¼ d eau ; cette solution est indispensable, c'est elle qui va permettre le passage du courant électrique grâce à des réactions ioniques. 2. Relier les fils des électrodes au générateur (sans oublier la résistance). 3. Remplir complètement les 2 tubes à essais d'eau et les retourner dans la bassine (un au-dessus de chaque électrode) ; ils doivent être bien pleins car ils serviront à recueillir les gaz issus de l'électrolyse de l'eau. 4. Appelez un des intervenants avant de mettre le générateur en marche. Figure 1Schéma de principe de l'expérience

4 Q1 : Qu'observez-vous? Q2 : Expliquer pourquoi on ne recueille pas la même quantité de gaz dans chaque tube à essai. Q3 : Réalisez un schéma de l expérience et légendez le. Q4 : réaliser un schéma bloc du fonctionnement du dispositif (afin de retenir de manière sure le fonctionnement de ce principe)

5 Protocole : 1. Repérer le tube contenant du dioxygène. 2. Retirer délicatement ce tube en l'obstruant avec votre doigt afin d'empêcher l'air d'y pénétrer et le dioxygène d'en sortir. 3. Retirer votre doigt et approcher rapidement une braise incandescente de la partie ouverte du tube à essai. Q3 : Qu'observez-vous? Q4 : Qu'est-ce que cela met en évidence?

6 Protocole : 1. Repérer le tube contenant du dihydrogène. 2. Retirer délicatement ce tube en l'obstruant avec votre doigt afin d'empêcher l'air d'y pénétrer et le dihydrogène d'en sortir. 3. Retirer votre doigt et approcher rapidement une flamme de la partie ouverte du tube à essai. Q5 : Qu'observez-vous? Q6 : Qu'est-ce que cela met en évidence? Que pouvez-vous en déduire quant à la réaction ayant lieu au sein d'une pile à combustible? (Rappel: Les réactifs mis en jeu dans cette pile sont le dihydrogène et le dioxygène.)

7 Nous vous avons préparez un dispositif qui va permettre de mettre en évidence que le dihydrogène produit lors de l électrolyse précédente peut servir de combustible dans une réaction tel que la combustion, puis nous pourrons observer une explosion à petite échelle rassurer vous Avant de démarrer ces expériences Comment ça marche? BOMBE H On assiste dans cette expérience à une combustion, c'est-à-dire une réaction chimique exothermique d'oxydoréduction. Lorsque la combustion est vive, elle se traduit par une flamme voire une explosion. La réaction chimique de combustion ne peut se produire que si l'on réunit trois éléments : un combustible, un comburant, une énergie d'activation en quantités suffisantes. On représente de façon symbolique cette association par le triangle du feu. De la même manière, la combustion cesse dès qu'un élément du triangle est enlevé.

8 Ici le combustible est le dihydrogène et le comburant le dioxygène. La réaction est déclenchée par une énergie d activation. Il s agit ici de chaleur que nous apportons à l'aide d'une flamme. Nous allons vous détailler comment ce dispositif a été réalisé vous pouvez prendre les notes que vous souhaitez ci-dessous (principe, mot clefs, Schéma du montage) :