Pile basée sur une dismutation ?

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thadrien
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Pile basée sur une dismutation ?

Messagepar thadrien » 15 Jan 2013, 00:03

Bonjour à tous,

Toutes les piles sont basées sur des réactions d'oxydoréduction entre deux réactifs différents, mais serait-il possible de réaliser une pile basée sur une réaction de dismutation, où l'oxydant et le réducteur seraient la même espèce chimique ? De plus, cela a-t-il déjà été fait ?

J'avais imaginé il y a plusieurs années un schéma de principe d'une pile basée sur la dismutation du peroxyde d'hydrogène. Elle serait constituée de deux électrodes de matériaux A et B à déterminer plongées dans une solution de peroxyde d'hydrogène.

Dans une première étape, le peroxyde d'hydrogène réduirait A selon la réaction suivante :

H2O2 + 2A -> O2 + 2H+ + 2A-

Puis, A réduirait B selon la réaction suivante, qui serait en fait une pile complètement normale :

A- + B -> A + B-

Enfin, B réduirait le peroxyde d'hydrogène selon la réaction suivante :

H2O2 + 2B- + 2H+ -> 2 H2O + 2B

Le bilan de toutes ces réactions serait :

2 H2O2 + 2A + 2B -> 2 H2O + O2 + 2A + 2B

Ce qui est équivalent à la réaction de dismutation classique du peroxyde d'hydrogène, avec A et B comme catalyseurs (et une récupération d'énergie au passage !)

Notons de plus qu'il se s'agit pas d'un "mouvement perpétuel" puisque, dans la première étape, c'est le couple H2O2/O2 qui intervient tandis que dans la seconde, c'est le couple H2O2/H2O qui intervient.

Seulement, je ne savais pas quoi choisir à l'époque comme composés A et B, et je n'ai toujours pas d'idées.

Quelqu'un aurait-il des idées ? Le débat est ouvert ! :salut:

Merci beaucoup,
A bientôt,
Hadrien
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Re: Pile basée sur une dismutation ?

Messagepar ecolami » 15 Jan 2013, 01:20

Bonjour,
Je pense qu'il serait beaucoup plus facile d'avoir une pile avec une électrode qui catalyse la décomposition de l'eau oxygénée et une électrode passive qui assurerait la circulation électronique.
Dans le schéma que tu propose les électrodes seraient en matériaux A ou B mais seraient attaquées chacune puisqu'il y a une phase ou a et B sont ionisés.
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Re: Pile basée sur une dismutation ?

Messagepar thadrien » 17 Jan 2013, 17:46

ecolami a écrit :Je pense qu'il serait beaucoup plus facile d'avoir une pile avec une électrode qui catalyse la décomposition de l'eau oxygénée et une électrode passive qui assurerait la circulation électronique.


Pourquoi pas. Peux-tu s'il te plait préciser ton idée ?

ecolami a écrit :Dans le schéma que tu propose les électrodes seraient en matériaux A ou B mais seraient attaquées chacune puisqu'il y a une phase ou a et B sont ionisés.


Oui, mais elles sont régénérées au fur et à mesure, un peu comme un catalyseur. En fait, mon but est de catalyser une réaction en lui prenant de l'énergie.

D'autres idées ?
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Re: Pile basée sur une dismutation ?

Messagepar Kevin » 17 Jan 2013, 18:40

Il y a un problème de taille : comment vas-tu empecher la réaction directe? C'est à dire 2 H2O2 --> 2 H2 + 2 O2 ?

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Re: Pile basée sur une dismutation ?

Messagepar thadrien » 17 Jan 2013, 19:36

Kevin a écrit :Il y a un problème de taille : comment vas-tu empecher la réaction directe? C'est à dire 2 H2O2 --> 2 H2 + 2 O2 ?


Je ne sais pas. Cependant, il n'y a pas besoin qu'elle soit empêchée complètement : il suffit qu'elle soit assez lente.
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Re: Pile basée sur une dismutation ?

Messagepar Kevin » 17 Jan 2013, 19:49

1) Si la réaction est thermodynamiquement favorable : ok : en gros on va prendre un électron à H2O2 et le donner de l'autre coté à H2O2, mais ca va être difficile vu que statistiquement il est plus facile/rapide de donner l'électron à un H2O2 en solution!

2) Imaginons que tu trouves un métal qui pourrait prendre l'électron à H2O2, pourquoi transferer cet électron à une autre électrode? Il pourrait le transférer directement à une molécule d'H2O2 qui est dans le même compartiment.

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Re: Pile basée sur une dismutation ?

Messagepar thadrien » 17 Jan 2013, 19:57

Kevin a écrit :2) Imaginons que tu trouves un métal qui pourrait prendre l'électron à H2O2, pourquoi transferer cet électron à une autre électrode? Il pourrait le transférer directement à une molécule d'H2O2 qui est dans le même compartiment.


Effectivement, je n'avais pas pensé à ce problème. La pile à dismutation est-elle donc impossible ou faudrait-il trouver un autre schéma ?

Merci à tous pour vos réponses.
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