Oui
Électrolyse
Piles et oxydoréduction
Sujet Bac Corrigé - Dépollution au nickel - Centres étrangers 1 2026 Jour 1 - Ex 2 - Corrigé (Physique-chimie)
1 juin 2026
Terminale spécialité
🌱 Des plantes capables d'extraire le nickel d'un sol pollué, puis une électrolyse pour le récupérer : c'est l'exercice 2 du bac 2026 de physique-chimie en centres étrangers 1 (jour 1), sur 5 points.
- L'oxydoréduction : demi-équations et équation de la photosynthèse.
- L'électrolyse : sens des électrons et du courant, dépôt de nickel, durée calculée avec la constante de Faraday.
- Une question ouverte : combien de batteries peut-on produire avec le nickel récolté sur mille hectares ?
Le sujet officiel et le corrigé détaillé sont gratuits en PDF, avec la méthode et les pièges de chaque question.
✅ Correction
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Dépolluer un sol avec des plantes : un exercice de 5 points
Le deuxième exercice du bac 2026 de physique-chimie en centres étrangers 1 (jour 1) compte 5 points et 9 questions, à traiter en un peu moins d'une heure. Il part d'un procédé de dépollution : certaines plantes accumulent le nickel d'un sol pollué ; une fois séchées, elles fournissent un métal que l'on purifie par électrolyse. L'exercice mobilise l'oxydoréduction, l'électrolyse avec la constante de Faraday et un raisonnement en proportions dans une question ouverte finale.
Partie 1 : la photosynthèse, une réaction d'oxydoréduction (Q1 à Q3)
Il faut d'abord écrire les demi-équations des couples O2/H2O et CO2/C6H12O6. Pour le glucose, on équilibre le carbone, puis l'oxygène avec H2O, l'hydrogène avec H+ et enfin les charges avec 24 électrons. Le piège est d'écrire les deux demi-équations dans le sens de la réduction : l'eau est un réactif, elle s'oxyde et cède ses électrons.
On multiplie ensuite la demi-équation de l'eau par 6 pour que les 24 électrons se compensent, puis on simplifie les ions H+ et l'eau en excès. On obtient 6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2, qu'il faut vérifier atome par atome. La photosynthèse produit de l'énergie chimique, stockée dans le glucose ; répondre « énergie lumineuse » revient à confondre l'énergie reçue et l'énergie produite.
Partie 2 : récupérer le nickel par électrolyse (Q4 à Q8)
Avec un pourcentage massique maximal de 12,7 % et 1,0 kg de plante séchée pour 100 m², la masse maximale de nickel est de 0,13 kg, soit environ 130 g. On garde 0,127 kg pour la suite des calculs.
La transformation Ni2+ + 2 e- → Ni est une réduction : les électrons sont du côté des réactifs. Sur le schéma, c'est le générateur qui impose le sens du courant : le courant sort par la borne +, les électrons par la borne −, et le nickel se dépose sur l'électrode de carbone reliée à la borne −, la cathode. Dans la solution, ce sont les ions qui assurent le passage du courant.
Le calcul de la durée suit une chaîne à connaître : masse, quantité de matière, quantité d'électrons, charge Q = n(e-) × F, puis Δt = Q/I. On trouve Δt = 2,1 × 105 s, soit environ 59 h. L'oubli du facteur 2, chaque ion captant deux électrons, divise la durée par deux. Cette durée est très longue pour un procédé industriel ; comme Δt est inversement proportionnelle à I, augmenter l'intensité la réduit.
Partie 3 : la question ouverte sur les batteries (Q9)
Pour mille hectares, soit 1,0 × 107 m², il faut appliquer les 55 % de nickel conservé, et non les 45 % perdus : la masse utile atteint environ 7,0 × 103 kg. Chaque électrode de 0,53 kg ne contient que 60 % de nickel, soit 0,32 kg. On obtient environ 22 000 batteries. Le commentaire attendu met en balance ce nombre, la dépollution des sols, la surface considérable à cultiver et la durée de l'électrolyse.
Conseils
Annoncez les étapes de la question ouverte, gardez les valeurs non arrondies jusqu'au bout et arrondissez le résultat à deux chiffres significatifs. Pour l'électrolyse, partez toujours des bornes du générateur.