Equilibres électrochimiques Equation de Nernst Spéciation - Diagramme de Pourbaix Transfert d’ions

Réaction Rédox Energie de Gibbs électrochimique de la réaction

Equation de Nernst Voltmètre à haute impédance d’entrée

Potentiel rédox formel Potentiel rédox standard Potentiel rédox formel (standard apparent) Equation de Nernst

Mesure des potentiels rédox standard Mesure directe avec une électrode à hydrogène Mesure avec une électrode de référence Mesure spectroélectrochimique Mesure ampérométrique Mesure par titrage rédox

Mesure directe avec électrode à hydrogène Cu | Pt | H2 AgCl | Ag | Cu Conditions non standard HCl

Mesure directe Tension de cellule Produit de solubilité

Mesure directe Potentiel rédox standard du couple AgCl|Ag Tension de cellule Mesure expérimentale

Exemple : Electrode au calomel

Mesure avec électrode de référence

Mesure spectroélectrochimique Totalement réduit Totalement oxydé

Mesure spectroélectrochimique Potentiel / V 0.875 (52 – 45)/(178 – 52) = 0.055 –1.255 0.900 (61 – 45)/(178 – 61) = 0.1367 –0.864 0.925 (80 – 45)/(178 – 80) = 0.357 –0.447 0.950 (117 – 45)/(178 – 117) = 1.80 0.072 0.975 (146 – 45)/(178 – 146) = 3.15 0.499

Exercice A gauche 0.01 M d’Ag+, à droite 0.01 M d’Ag+ A gauche 1 M d’AgNO3 + NaCl à saturation, à droite 0.01 M d’Ag+

Pile Leclanché Présente dans tous les téléphones en 1880 (dans la caisse en bois) Utilisation intermittente à faible courant, e.g. lampe de poche

Calculer la tension d’une cellule Exercice Calculer la tension d’une cellule sachant que

Accumulateur au plomb Gaston Planté, 1859

LiS Battery The newest battery design. In theory, Lithium-Sulfur potentially offers over 50% more Watt-hours/liter than Lithium-Ion batteries, and over four times the Watt-hours/Kg. That allows for smaller, lighter, or longer lasting (pick two) portable devices. Those are theoretical maximums that have not yet been reached, but current Li-S batteries already have a better power/weight ratio than conventional Lithium Ion. The downside, however, is that currently Li-S offers only 150 recharge cycles to Lithium-Ion's 500. Sion (the company produces Li-S battery's) expects to get that number up to 300 by the end of the year. We'll have to wait to see the first Li-S battery in 2007-2008. So this is a bit of future talk.

Piles à combustible www.ballard.com

William Grove 1811-1894 page 272 of the Philosophical Magazine and Journal of Science, 1843, with William Grove's letter "On the Gas Voltaic Battery." Philos. Mag., Ser. 3, 1839, 14, 127 http://chem.ch.huji.ac.il/~eugeniik/history/grove.htm

Piles à combustible http://americanhistory.si.edu/fuelcells/basics.htm

Equilibres électrochimiques Equation de Nernst Spéciation - Diagramme de Pourbaix Transfert d’ions

Diagramme de Pourbaix Diagramme de zone qui montre les zones de stabilité des espèces pour un degré d’oxydation et pour un pH donné Les frontières représentent les lignes d’équiconcentration Pour les frontières solide|liquide, il faut choisir une concentration arbitraire Marcel Pourbaix 1904-1998

Equilibre rédox des ions pH E Fe3+ Fe2+ Fe2+ Fe

Equilibres acide|base pH E Fe3+ Fe(OH)3 Fe2+ Fe(OH)2

Equilibres redox des hydroxydes pH E Fe3+ Fe(OH)3 Fe2+ Fe(OH)2 Fe

Diagramme de Pourbaix du Fer pH E Oxydation par ajout de base Fe3+ Fe(OH)3 Passivation par oxydation Fe2+ Fe(OH)2 Fe

En milieu naturel E Oxydation par l’eau Oxydation de l’eau pH E Oxydation par l’eau Fe3+ Fe(OH)3 Oxydation de l’eau Fe2+ On néglige l’état d’oxydation +VI du fer Fe(OH)2 Fe

Equilibres électrochimiques Equation de Nernst Spéciation - Diagramme de Pourbaix Transfert d’ions

Transfert d’ions I w I o Egalité des potentiels électrochimiques En développant Equation de Nernst pour un transfert d’ions

Potentiel standard de transfert Ion lipophile Energie de Gibbs de transfert Potentiel standard de transfert