Collège des Caillols
Marseille
 

z2012 - La pile de Volta

lundi 2 janvier 2012, par Mme Rebuffé


TRAVAIL réalisé par les 4°1, 4°2, 4°3 et les 6°6 : Biographie sur ALESSANDRO VOLTA : Le comte Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta, né à Côme le 18 février 1745 et mort à Côme le 5 mars 1827, est un physicien italien. Il est connu pour ses travaux sur l’électricité et pour l’invention de la première pile électrique appelée pile voltaïque. Alessandro Volta fait ses études à Rome, et devient professeur de physique à l’école royale de Côme en 1774 . Il étudie la composition du gaz des marais et isole, en 1778, le méthane, le gaz de ville. De 1780 à 1783, il visite la France, L’Allemagne, les Pays-Bas et l’Angleterre et collabore avec Antoine Lavoisier (grand chimiste français) et Pierre-Simon Laplace à une étude de l’électricité atmosphérique. photo de A.Volta La découverte de l’électricité animale (par Luigi Galvani) amène Volta à étudier dès 1792 les conditions d’excitation des muscles d’une grenouille. Il peut alors rejeter la théorie de Galvani qui privilégiait la présence de tissu animal et mettre l’accent sur la nécessité d’un circuit électrique fermé constitué de métaux. Au début de l’année 1800, Volta publie dans une lettre en français datée du 20 mars au président de la Royal Society l’invention de la pile voltaïque qu’il a mise au point le 17 mars 1800 : un empilement de couples de disques zinc et cuivre en contact direct, chaque couple étant séparé du suivant par un morceau de tissu imbibé de saumure (H20 soit de l’eau+ NaCl soit du sel). Il y souligne le fait que, lorsqu’on les sépare, la lame de cuivre prend une charge négative, et celle de zinc une charge positive. PHOTO de la pile. La pile de Volta et l’empilement de plaques de zinc et de cuivre, séparées de saumure (eau salée). Napoléon Bonaparte, qui assiste à cette séance, lui fait décerner une médaille d’or, lui accorde une pension et, le nomme comte et sénateur du Royaume d’Italie. PRINCIPE de la pile électrochimique : photo élèves Volta étudia également la dilatation des gaz et inventa l’eudiomètre, instrument servant à l’analyse volumétrique des mélanges gazeux, avec lequel il réalisa la première synthèse de l’eau (H2O). En 1819, Volta se retire dans sa ville natale de Côme où il meurt le 5 mars 1827. L’étude de l’électricité fut toujours sa passion et, encore jeune étudiant, il écrivit un poème directement en latin, De vi attractiva ignis electrici ac phaenomenis inde pendentibus, sur ce phénomène fascinant et nouveau. C’est son premier écrit scientifique. Pour lui rendre honneur, on donna son nom à l’unité de la tension électrique : le volt noté V, étudié en 4ème . Impact des études de A. VOLTA : Plusieurs chercheurs ont étudié le phénomène de la pile de Volta et ont essayé de l’améliorer. Certains ont découvert l’illumination à arc qui démontre que l’électricité provoque une sorte d’éclair. Ils ont démontré le phénomène en reliant les deux bornes de la pile à un morceau de charbon. Mais la découverte la plus importante fut la première électrolyse de l’eau qui permit d’identifier les deux composants de l’eau, soit l’oxygène et l’hydrogène. Cette importante découverte fut l’œuvre de Anthony Carliste et William Nicholson. L’électrolyse de l’eau avait été réalisée auparavant mais elle ne donnait pas le même résultat qu’avec la pile de Volta. En effet, les autres tentatives ont été réalisées avec une source de courant non continu, le résultat de l’électrolyse était toujours un mélange et non de l’oxygène et de l’hydrogène purs. Avec cette découverte, on ouvrit la porte à toutes sortes d’électrolyses dont celle de l’aluminium et du cuivre. Ensuite, les premières batteries firent leur apparition. Elles étaient composées de plusieurs piles voltaïques réunies. Ces batteries furent les premières à être mises sur le marché. De nos jours, les piles sont de meilleure qualité et sont composées de métal plus performant. Un des principaux défauts de la pile de Volta était son manque d’étanchéité ; la saumure dans laquelle étaient plongés les morceaux de carton coulait de la pile. Ce problème est maintenant résolu car on remplace la saumure par un gel plus consistant. 4°1 ; 4°2 ; 4°3 et en 6°6 + réalisations d’expériences : Camélia Elise ; Schamlati ; Basile ; Chritiana ; Luca ; Bilel ; Bryan ; Anthony.

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