Electrodes et cellule électrochimique

Abstract

)- Définition : L’électrochimie est la science qui étudie tous les phénomènes engendrés lorsqu’un milieu chimique électrolytique est en interaction avec un circuit électrique [1]. B)- historique et applications de l'électrochimie : En 1780, Luigi Galvani (1737-1798) a mis en évidence ce qu’il a appelé « l’électricité animale » : en reliant deux plaques de métaux différents (cuivre et fer), il a provoqué le contraction de jambes de grenouille ; son explication était l’existence d’une électricité intrinsèque au corps de la grenouille. Alessandro Volta (1745-1827) a réfuté cette explication en 1792 et démontré que ce sont les métaux différents qui produisent l’électricité et la fermeture du circuit qui conduit à la contraction observée. Il a continué ses expériences et a publié en 1800 ses résultats qui l’ont conduit a concevoir la première pile électrique (qui est un empilement – d’où le nom de pile – de disques métalliques de zinc et de cuivre séparés par un tissu ou un carton imbibé d’acide ou d’eau salée). Les premières piles avaient une durée de fonctionnement d’une vingtaine de minutes. Elles ont ouvert la voie à de nombreuses expériences. La pile de Volta est donc la première source d’énergie électrique indépendante disponible. Raymond Gaston Planté (1834 – 1889) a inventé la batterie au plomb en 1859, Louis Alphonse Faure l’a améliorée en 1881 ; son concept est resté jusqu’à aujourd’hui. Michael Faraday a posé en 1831 les principes de l’induction magnétique (création d’un courant électrique dans un conducteur placé dans un champ magnétique). Il a créé les termes électrode, électrolyte, anode, cathode et ion. Théolphile Gramme (1826 – 1901), après les bases posées par Faraday, a construit la première dynamo industrielle en 1871 fournissant un courant continu. A ce moment, tous les jalons du développement de l’électricité comme énergie sont posés. De nombreux perfectionnements vont suivre, conduisant à l’industrialisation à grande échelle. [1] C)- objet de l'électrochimie : L'électrochimie étudie les phénomènes engendrés lorsqu'un milieu électrolytique est en interaction avec un circuit électrique. On distingue deux systèmes importants : Introduction générale [Tapez un texte] Page 2 - Les piles ou cellules galvaniques : elles transforment l'énergie chimique en énergie électrique. - Les électrolyseurs : l'énergie électrique sert à provoquer des réactions électrochimiques. Un système électrochimique (pile ou électrolyseur) est composé de deux électrodes (milieu à conduction électronique) plongeant dans un milieu électrolytique (milieu à conduction ionique) contenant éventuellement : diaphragme, membrane semi-perméable, membrane échangeuse d'ions. Les réactions électrochimiques se produisent à l'interface métal-solution et on distingue : les processus faradiques : ce sont des réactions avec transfert d'électrons (oxydation ou réduction) obéissant à la loi de Faraday. les processus non faradiques : ceux-ci sont liés à l'existence d’une double couche (assimilable à un condensateur) à l'interface métal-solution et ils engendrent des courants capacitifs de charge ou de décharg