electrochimie
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CHAPITRE 2 : REACTIONS GLOBALES DANS LES DISPOSITIFSELECTROCHIMIQUES - LOIS DE FARADAY
A. LOIS DE FARADAY
Si on applique une différence de potentiel suffisante entre deux électrodes plongeant dans une solution électrolytique (électrolyseur), on observe le passage d'un courant électrique et simultanément une série de réactions chimiques à la surface de contact électrode-électrolyte, dégagement gazeux, dépôt de substances, dissolution des électrodes, apparition de nouvelles substances.
Par exemple, le passage d'un courant d'intensité suffisante entraîne un dégagement de chlore à l'anode (+) et d'hydrogène à la cathode (-), cette décomposition de l'acide chlorhydrique se traduit globalement par l'équation :
2 HCl
H2 + Cl2
En solution, on sait que HCl est dissocié en deux ions.
Le fait que l'hydrogène apparaît à l'électrode négative oblige à admettre que l'ion hydrogène est chargé positivement (loi de Coulomb), l'ion chlorure est chargé négativement. Aux électrodes, on assiste à une neutralisation des charges électriques des ions et à une libération des gaz sous forme moléculaire.
Faraday a énoncé les deux lois suivantes qui permettent de déterminer la grandeur de la charge électrique portée par les deux ions.
Première loi de Faraday : La quantité d'un corps produit à l'électrode est proportionnelle à la quantité d'électricité qui traverse le circuit.
P : quantité du corps
P=K.I.t
I : intensité du courant t : temps
E
I
II
Electrolyse de l'eau électrodes de platine solution H2SO4
III
Electrochimie et applications
13
Les volumes gazeux d' H2 et d'O2 dégagés dans la cellule I sont égaux à la somme des volumes dégagés dans II + III.
Deuxième loi de Faraday : Les poids de divers corps séparés aux électrodes par la même quantité d'électricité sont entre eux comme leurs équivalents chimiques. Il y a équivalence entre H+, Cl-, Ag+, 1/2 Cu++, 1/2 Fe++, 1/3 Fe+++, 1/2 SO4-107 , 88
L'équivalent d'argent vaut :
g