Electrolytes Fonction de distribution radiale Energies de solvatation-Cycle de Born Haber Modèle de solvatation de Born Interactions ion-ion - Modèle de.

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1 Electrolytes Fonction de distribution radiale Energies de solvatation-Cycle de Born Haber Modèle de solvatation de Born Interactions ion-ion - Modèle de Debye- Hückel Paires d’ions - Modèles de Bjerrum et de Fuoss

2 Structure de l’eau Dans un liquide, on ne peut considérer que l’ordre à court terme.

3 Mesure électrochimique Entropie de formation

4 Exemple : Potentiel standard rédox de Na + /Na Energie de Gibbs, entropie et enthalpie de formation Entropie:

5 Modèle de Born Décharge dans le vide Charge dans un diélectrique Transfert d’une sphère non-chargée

6 Travail de charge dq Sphère non chargée Ion Travail de charge d’une sphère Potentiel généré par une sphère chargée

7 Modèle de Born Décharge dans le vide Charge dans un diélectrique Transfert d’une sphère non-chargée Travail d’interaction ion-solvant

8 Influence du rayon

9 Influence de la permittivité

10 Validation expérimentale

11 Entropie d’interaction Ion- Solvant Entroprie Enthalpie Solution aqueuse

12 Structure de solvatation Ordre ionique - Désordre - Ordre du solvant

13 Temps de solvatation

14 Interactions ion-dipôles

15 Dipôle

16 Travail de dilution Contribution osmotique Contribution électrique Energie de Gibbs de la dilution

17 Théorie de Debye-Hückel Seules les forces électrostatiques sont prises en compte L’électrolyte est totalement dissocié Solvant = milieu diélectrique homogène continu Ions = Sphères rigides non polarisable Energie d’interaction électrostatique faible par rapport à l’énergie thermique

18 Statistique de Boltzmann La variation de population entre deux niveaux d’énergie dépend du travail pour passer d’un niveau à l’autre Travail 0.37 0.13 0.05

19 Le potentiel électrique créé par cet ion est Densité ionique Soit un ion pris comme origine de coordonnées sphériques La densité ionique dans une coquille d’épaisseur dr est

20 Densité volumique de charges Densité ionique - Potentiel nul à l’infini Densité volumique de charge Sion peut linéariser l’exponentielle

21 Approximation Co-volume d’un ion (sel 1:1) a / nm 30.7870.760 Pour une concentration de 0.01 M, on peut linéariser l’exponentielle

22 Relation charge-potentiel Charge volumique Electroneutralité Charge volumique Potentiel Constante Relation linéaire charge-potentiel

23 Théorème de la divergence Théorème de Gauss Flux du champ électrique sortant d’une surface Théorème de la divergence Green-Ostrograski

24 Equation de Poisson dans le vide Equation de Poisson diélectrique Champ électrique Laplacien En coordonnées sphériques

25 Equation différentielle Relation linéaire charge-potentiel Equation de Poisson Equation différentielle Identité Equation différentielle

26 Rappel de math Equation differentielle On pose On intègre soit Solution particulière On intègre Solution générale On remplace

27 Résolution de l’équation Equation differentielle Solution générale Conditions aux limites Electroneutralité

28 Calcul de C 1 Calcul de l’intégrale

29 Potentiel autour d’un ion

30 Atmosphère ionique Charge volumique Charge dans une coquille d’épaisseur dr

31 Charge dans une coquille Position du minimum

32 Distance réciproque de Debye Rayon moyen de l’atmosphère ionique

33 Distance d’écrantage Concentration Force ionique

34 Les ions occupent tout l’espace Les forces attractives isotropes résultent en une occupation totale de la solution, comme si les forces étaient répulsives.