Fiche sur la pile Daniell - Espace Sciences Physiques - E

Centre Régional de Formation du Personnel de l’Education de Tambacounda
Fiche d’activité expérimentale
Durée :
Classe :
1ère S
Généralisation de l’oxydoréduction en
solution aqueuse
But : Réalisation et fonctionnement de la pile Daniell.
Matériel et produits :
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Deux béchers de 100 ml
Une lame de zinc
Une lame de cuivre
Deux pinces crocodiles
Deux fils de connexion
Une solution de sulfate de cuivre ( 0,1 mol/l)
Une solution de sulfate de zinc ( 0,1 mol/l)
Une solution saline (nitrate de potassium ; chlorure de
sodium ou autres…..)
Un multimètre (ou un voltmètre et un micro ampèremètre)
Un tube en U ( ou du papier filtre )
Expérience : 20 min
Exploitation: 20 min
N° :
Schéma du dispositif expérimental
Protocole expérimental :
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Verser dans l’un des béchers (bécher 1) la solution de sulfate de cuivre puis y plonger la lame de cuivre.
 Verser dans l’autre bécher (bécher 2) la solution de sulfate de zinc puis y plonger la lame de zinc.
 Relier les deux demi-piles ainsi constituées par un pont électrolytique (tube en U contenant une solution saline ou papier filtre plié
puis imbibé d’une solution saline).
 Relier les deux lames (cuivre et zinc) au multimètre (branché en voltmètre) par l’intermédiaire des fils de connexion. (le contact
entre chacune des lames et le fil de connexion correspondant est assuré par une pince crocodile). Faire observer par les élèves
la tension indiquée par le multimètre.( Elle vaut 1,1 V si [Cu2+] = [Zn2+] = 0.1 mol/L).Demander aux élèves d’identifier : le pole
positif et le pole négatif de la pile à partir des bornes de branchement du multimètre ; le sens de circulation des électrons dans le
circuit extérieur (sens inverse de celui du courant).
 Brancher le multimètre en micro ampèremètre ( au besoin placer un conducteur ohmique dans le circuit ). Faire constater par
les élèves : le passage du courant ; le dépôt rougeâtre sur la lame de cuivre ; la décoloration progressive de la solution de sulfate
de cuivre et la diminution de l’épaisseur de la lame de zinc
Exploitation :
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La tension indiquée par le multimètre correspond à la ddp de la pile.
A l’électrode de zinc : Zn
Zn 2+ + 2e- (oxydation) (diminution de
l’épaisseur de la lame de zinc)
 A l’électrode de cuivre : Cu 2+ + 2eCu (réduction) (dépôt de
cuivre ; diminution progressive de la couleur bleue due aux ions Cu2+)
 Dans la pile : Zn + Cu 2+  Zn 2+ + Cu
 Le pont salin permet le passage des ions K+ et NO3- respectivement dans
les solutions d’ions Cu2+ et Zn2+ pour assurer l’électroneutralité :
Le déficit en ions Cu2+ est compensé par les ions K+ , et l’excédent et ions
Zn2+ est neutralisé par les ions NO3-.
 Le transfert d’électrons se fait à travers le circuit extérieur
NB : La f.e.m. de la pile e = (E°Cu2+/Cu) – (E°Zn2+/Zn) = (0,34 V) – (- 0.76 V) = 1,1 V
- Zn / Zn2+ // Cu2+ / Cu +
est la représentation conventionnelle de la pile.
M.P.I.THIAM formateur en Sciences Physiques
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