ÉLECTROLYSE ET POLARISATION

99- — Phénomènes normaux d'électrolyse dans les piles. — Plie Daniell. — Monter une pile Daniel! à vase poreux en employanl une lame de cuivre et une lame de zinc amalgamé plon^'eant dans du sulfate de zinc.

On aura délenniné tout d'abord le poids des électrodes avant rie les mettre dans leurs vases respectifs.

Fermer le circuit de la pile sur un voltamètre à sulfate de cuivre (VU, 67) et laisser passer le courant pendant un quart d'heure.

Démonter les électrodes de ta pile et du voltamètre, les laver,

les sécher et les peser. Si le dépôt, dans la pile, est cristallin, on te séchera en le trempant un instant dans de l'alcool, puis en laissant évaporer l'alfool.

A-t-on obtenu, dans la pile, un dépûL de cuivre égal à celui qui a été obtenu dans le voltamètre? La perte de poids du zinc eslelle égale au poids du dépiU de cuivre multiplié par le rapport •les poids atomiques?

— l'our une eipêrience de cours, si l'on veut mettre en évidence le dépùl de cuivre dans la pile Daniell, on prend pour pôle positif une lame de platine ou une baguette de charbon sur laquelle le dépôt de cuivre est très visible (66).

100. — Électrolyse dans la pile zinc-eau aciduléecuivre. — Placer une lame de cuivre et une lame de zinc pur amalgamé (ij"": ^ï""; o"", i) dans un vase (V =: joo'"') contenant de l'eau acidulée sulfurique. Il est commode de clouer ces deux lames de part et d'autre d'une baguette de bois (lo""'; 2""; a*"") qu'on pose sur les bords du vase.

208 CHAPITRE vu. ÉLECTniCITÉ ET M*G^ÉTIS11E.

II n'y a pas d'altaque du zinc ni de dégagement d'hydrogène; par conséquent il ne se forme pas de sulfale de zinc.

Pour s'en assurer, on fait une prise d'essai de quelques eenlimétres cubes, el l'on y ajouie progressivement une soUilion de po- '™ tasse, jusqu'à obtenir la neutrali-

sation, que l'on constate au moyen d'un papier de tournesol. Une fois la neutralité atteinte, une petite quantité de potasse ne doit pas donner de précipité blanc. 11 faut faire attention à ne pas verser brusquement une forte dose de potasse, puisque l'oxyde de zinc est soluble dans un excès d'alcali.

Ceci fait, réunir les lames métalliques par un circuit contenant un ampèremètre et un rhéostat qui pourra n'être qu'un fil de fer de longueur variable {d=: o"",02 5; /= loo™).

Dès que le contact est établi, on voit des bulles d'hydrogène se dégager sur le cuivre, et la rapidité de ce dégagement augmente quand on augmente l'intensité du courant, c'est-à-dire quand on diminue la résistance du circuit.

On obtient le dégagement le plus rapide en mettant les deux lames en court-circuit sur rampèremètrc. On augmente encore la rapidité du dégagement gazeus en rapprochant les deux lames de manière à diminuer la résistance intérieure de la pile.

Ces observations faites, on fait dans la hqueur une nouvelle prise d'essai sur laquelle on met en évidence l'existence du sulfate de zinc dissous.

101. — Polarisation de la pile zinc-eau acidulée-cuiTre- — Montage, Couper deux lames de cuivre (i5""; 'à""'; o"", i) et deux lames de zinc de mêmes dimensions, auxquelles on soude des fils de cuivre {d = o"", o5 ; / = i o"""). Nettoyer les lames de cuivre au papier émeri; amalgamer les lames de zinc (1,54), puis clouer ces 4 lames contre les faces d'une plaque de bois carrée ^gcm. Qcm, 2™). Plonger cet ensemble de 4 électrodes dans un vase de verre cyhndrique (V= doo™'}, contenant de l'eau additionnée du tiers de son poids d'acide sulfurique, la plaque de bois reposant sur les bords du vase.

Préparer en outre un rhéostat d'une dizaine d'ohms fait, par

Ei.ki;tholyse et polahisation. 269

«xeniple, d'un (il de manganine iîn (rf^ o''",oa; t^ 100"") lendu ■tur une planche de bois.

Expérience. — Prendre un voltmètre de o à 3 volts assez résistant (R^ 100 ohms) et mesurer la force élec- Iromotrice des 4 couples zinc-cuivre que l'on (»eul former avec les deux lames de zinc et les deux lames de cuivre. Ces forces électromotrices sont exactement égales et voisines de I volt.

Laisser le voltmètre en communication permanente avec une paire de lames et mettre, d'autre part, le rhéostat dans le circuit de ce couple.

La résistance intérieure de la pile n'étant que d'une fraction d'ohm, et le courant total étant de l'ordre d'un dixième d'ampère, la chute de potentiel dans rélectiolyte de la pile ne peut être que de l'ordre du centième de volt {VII, 103)- On voit cependant l'indication du voltmètre baisser rapidement <l'environ un demi-volt.

Cette baisse de voilage se dissipe bientôt si l'on coupe le courant cl reparaît lorsque le courant est de nouveau rétabli depuis tin momcui.

Pour localiser l'origine principale de cette polarisation, on mesurera de nouveau les forces électromotrices des quatre combinaisons de lames zinc et cuivre, prises deux à deux, tout en continuant à laisser passer le courant. Les valeurs que l'on trouve pour CCS forces éleclromotrices permettent de conclure que la polarisation a son siège sur la lame de cuivre du couple en activité.

On notera, en particulier, qu'il n'existe aucune force électromotrice entre les deux lames de zinc, mais qu'il y a une force électromotrice d'environ un demt-volt entre les deux lames de cuivre.

Laissant enlin le voltmètre en relation avec les deux lames de cuivre, on interrompt le courant principal et l'on constate que jiendant uu certain temps les deux lames de Cuivre continuent à présenter cette même différence de potentiel de un demi-volt. On a ainsi constitué une pile cuivre, eau acidulée, cuivre polarisé, dans laquelle ce dernier métal forme le pôle négatif. Cette pile est analogue à un accumulateur.

— On pourra encore constater que la polarisation disparaît si

D,g,t7cdb/GOOgIC

270 CMAPITHE vil. — ÉLECTRICITÉ ET MAGNÉTISME.

l'on nettoie la surface du cuivre |)olarisé en la frottant avec du papier de verre (176).