COURS // CHI2424 -
Électrochimie

Objectifs

À la fin de ce cours l'étudiant sera capable d'exploiter les notions de thermodynamique et de propriétés des solutions pour étudier le comportement des espèces électriquement chargées en solution; d'appliquer des modèles de représentation mathématique des ions en solution; de discerner les différents types de potentiel en solution et aux électrodes ; de développer et d'appliquer les notions de thermodynamique aux cellules galvaniques, aux cellules de concentration, aux électrodes de référence et aux électrodes sélectives; de comprendre la structure de l'interphase électrode/électrolyte et les différents modèles de double couche électrique pour pouvoir les caractériser; de définir les phénomènes de transport de matière en solution et de transferts d'électrons aux électrodes.

Sommaire du contenu

Les notions de conductivité ionique, de solvatation des ions, de mobilité ionique et de nombre de transport des ions seront présentées pour comprendre le comportement des solutions d'électrolyte. Les propriétés des solutions aqueuses plus concentrées et des solutions en milieu organique seront expliquées en relation avec les phénomènes d'association ionique. Différents modèles du comportement des solutions seront utilisés pour prédire les coefficients d'activité des ions en milieux dilué et plus concentré. Les notions de potentiel en solution et aux électrodes seront détaillées pour mieux comprendre les différences de potentiel aux interfaces. Les électrodes de référence et les électrodes sélectives seront discutées à titre d'exemples. Les cellules électrochimiques à deux et à trois électrodes seront définies, afin de mieux exploiter les propriétés des cellules galvaniques et des cellules de concentration.

La structure de l'interphase électrode/électrolyte et la contribution des espèces chargées adsorbées spécifiquement seront discutées afin d'élaborer les différents modèles de double couche électrique. La cinétique des réactions de transfert d'électrons aux électrodes sera présentée avec une attention particulière sur l'influence des facteurs internes et externes; le transport de matière en solution sera aussi traité puisqu'il peut contrôler les vitesses de réactions.

La technique de voltampérométrie cyclique sera présentée avec quelques exemples d'application.

Modalité d'enseignement

Ce cours comporte des séances d'exercices de 2 heures par semaine.

Préalables académiques

• [CHI1403 L'équilibre physicochimique]
• [CHI2404 Thermodynamique et cinétique]