Cour Electrochimie Filière chimie SMC S5 PDF
Faculté des sciences et Technique
Sommaire
Documents de Cours
I- Électrode, tension d’électrode, tension d’équilibre
1- Électrode
1.1- Système électrochimique
1.2- Électrode
2- Tension d’électrode
2.1- ddp interfaciale
2.2- Tension d’électrode
2.3- Électrode de référence
2.4- Tension d’électrode à l’abandon
3- Tension d’équilibre
3.1- Équilibre électrochimique
3.2- Loi de Nernst
II- Chaîne électrochimique,
générateur électrochimique, cellule d’électrolyse
1- Définition, exemples
1.1- Définition
1.2- Chaîne à deux électrodes
1.3- Chaîne à trois électrodes
1.4- Chaîne à quatre électrodes
2- Chaîne électrochimique à l’abandon
2.1- Polarités des électrodes
2.2- fem d’une chaîne
3- Chaîne électrochimique sous courant
3.1- Courant, densité de courant
3.2- Convention sur le courant
3.3- Polarités des électrodes
3.4- Polarisations des électrodes
3.5- Anode, cathode
3.6- ddp aux bornes d’une chaîne sous courant
3.7- Caractéristique I, U d’une chaîne
3.8- Caractéristique I, E ou i, E d’une électrode dans une chaîne
3.9- Types de fonctionnement d’une chaîne
I- Électrode, tension d’électrode, tension d’équilibre
1- Électrode
1.1- Système électrochimique
1.2- Électrode
2- Tension d’électrode
2.1- ddp interfaciale
2.2- Tension d’électrode
2.3- Électrode de référence
2.4- Tension d’électrode à l’abandon
3- Tension d’équilibre
3.1- Équilibre électrochimique
3.2- Loi de Nernst
II- Chaîne électrochimique,
générateur électrochimique, cellule d’électrolyse
1- Définition, exemples
1.1- Définition
1.2- Chaîne à deux électrodes
1.3- Chaîne à trois électrodes
1.4- Chaîne à quatre électrodes
2- Chaîne électrochimique à l’abandon
2.1- Polarités des électrodes
2.2- fem d’une chaîne
3- Chaîne électrochimique sous courant
3.1- Courant, densité de courant
3.2- Convention sur le courant
3.3- Polarités des électrodes
3.4- Polarisations des électrodes
3.5- Anode, cathode
3.6- ddp aux bornes d’une chaîne sous courant
3.7- Caractéristique I, U d’une chaîne
3.8- Caractéristique I, E ou i, E d’une électrode dans une chaîne
3.9- Types de fonctionnement d’une chaîne
4- Générateur électrochimique en décharge
4.1- Définition
4.2- Polarités, polarisations des électrodes
4.3- Caractéristiques I, E des électrodes et caractéristique I, U de la chaîne
4.4- ddp aux bornes
5- Cellule d’électrolyse, accumulateur en charge
5.1- Définition
5.2- Polarités, polarisations des électrodes
5.3- Caractéristiques I, E des électrodes et caractéristique I, U de la chaîne
5.4- ddp aux bornes
III- Réaction électrochimique
1- Introduction
2- Définitions
2.1- Polarisation d’électrode
2.2- Surtension relative à une réaction d’électrode
3- Description de l’interface électrode / électrolyte
3.1- Liste des espèces chimiques présentes à l’interface
3.2- États d’oxydation des éléments dans ces espèces
3.3- Liste des couples redox présents ou susceptibles d’apparaître
3.4- Calcul des potentiels thermodynamiques des couples redox
4- Prévision des réactions spontanées à la surface d’une électrode à I = 0
Tension mixte d’abandon
4.1- Prévision thermodynamique
4.2- Influence de la cinétique des réactions d’électrode
4.3- Évolution temporelle d’une tension mixte
4.4- Exemples de tension mixte
4.4.1- Corrosion électrochimique
4.4.2- Cémentation électrochimique
4.4.3- Dépôt “electroless”
5- Prévision des réactions spontanées aux électrodes d’un générateur
électrochimique en décharge
6- Prévision, en régime stationnaire, des réactions dans une cellule
d’électrolyse pour une commande en tension d’électrode
6.1- Prévision à partir de la polarisation interfaciale et des surtensions
6.2- Prévision à partir de la tension d’électrode imposée
6.3- Influence de la cinétique des réactions électrochimiques
6.4- Exemples de compétition entre réactions électrochimiques
6.4.1- Dépôt d’un métal et formation de H2
6.4.2- Oxydation électrochimique d’un métal et réduction de H +
7- Prévision, en régime stationnaire, des réactions dans une cellule
d’électrolyse pour une commande en courant
IV- Coulométrie, énergétique électrochimique
1- Relation quantité de matière, quantité d’électricité
1.1- Quantité d’électricité
1.2- Quantité de matière produite
ou consommée électrochimiquement
1.2.1- Réaction électrochimique unique
1.2.2- Réactions électrochimiques simultanées
1.3- Expressions équivalentes de la quantité de matière
1.4- Rendement faradique d’une électrolyse
1.5- Quantité d’électricité nécessaire pour une électrolyse
1.6- Quantité maximale d’électricité récupérable au cours
de la décharge d’un générateur électrochimique
1.7- Rendement faradique de décharge d’un générateur électrochimique
2- Relation quantité de matière, quantité d’énergie électrique
2.1- Quantité d’énergie électrique
2.2- Quantité d’énergie électrique minimale pour une électrolyse
2.3- Quantité d’énergie électrique nécessaire pour une électrolyse
2.4- Rendement énergétique d’une électrolyse
2.5- Quantité maximale d’énergie électrique récupérable au cours
de la décharge d’un générateur électrochimique
2.6- Rendement énergétique de décharge d’un générateur électrochimique.
4.1- Définition
4.2- Polarités, polarisations des électrodes
4.3- Caractéristiques I, E des électrodes et caractéristique I, U de la chaîne
4.4- ddp aux bornes
5- Cellule d’électrolyse, accumulateur en charge
5.1- Définition
5.2- Polarités, polarisations des électrodes
5.3- Caractéristiques I, E des électrodes et caractéristique I, U de la chaîne
5.4- ddp aux bornes
III- Réaction électrochimique
1- Introduction
2- Définitions
2.1- Polarisation d’électrode
2.2- Surtension relative à une réaction d’électrode
3- Description de l’interface électrode / électrolyte
3.1- Liste des espèces chimiques présentes à l’interface
3.2- États d’oxydation des éléments dans ces espèces
3.3- Liste des couples redox présents ou susceptibles d’apparaître
3.4- Calcul des potentiels thermodynamiques des couples redox
4- Prévision des réactions spontanées à la surface d’une électrode à I = 0
Tension mixte d’abandon
4.1- Prévision thermodynamique
4.2- Influence de la cinétique des réactions d’électrode
4.3- Évolution temporelle d’une tension mixte
4.4- Exemples de tension mixte
4.4.1- Corrosion électrochimique
4.4.2- Cémentation électrochimique
4.4.3- Dépôt “electroless”
5- Prévision des réactions spontanées aux électrodes d’un générateur
électrochimique en décharge
6- Prévision, en régime stationnaire, des réactions dans une cellule
d’électrolyse pour une commande en tension d’électrode
6.1- Prévision à partir de la polarisation interfaciale et des surtensions
6.2- Prévision à partir de la tension d’électrode imposée
6.3- Influence de la cinétique des réactions électrochimiques
6.4- Exemples de compétition entre réactions électrochimiques
6.4.1- Dépôt d’un métal et formation de H2
6.4.2- Oxydation électrochimique d’un métal et réduction de H +
7- Prévision, en régime stationnaire, des réactions dans une cellule
d’électrolyse pour une commande en courant
IV- Coulométrie, énergétique électrochimique
1- Relation quantité de matière, quantité d’électricité
1.1- Quantité d’électricité
1.2- Quantité de matière produite
ou consommée électrochimiquement
1.2.1- Réaction électrochimique unique
1.2.2- Réactions électrochimiques simultanées
1.3- Expressions équivalentes de la quantité de matière
1.4- Rendement faradique d’une électrolyse
1.5- Quantité d’électricité nécessaire pour une électrolyse
1.6- Quantité maximale d’électricité récupérable au cours
de la décharge d’un générateur électrochimique
1.7- Rendement faradique de décharge d’un générateur électrochimique
2- Relation quantité de matière, quantité d’énergie électrique
2.1- Quantité d’énergie électrique
2.2- Quantité d’énergie électrique minimale pour une électrolyse
2.3- Quantité d’énergie électrique nécessaire pour une électrolyse
2.4- Rendement énergétique d’une électrolyse
2.5- Quantité maximale d’énergie électrique récupérable au cours
de la décharge d’un générateur électrochimique
2.6- Rendement énergétique de décharge d’un générateur électrochimique.
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