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Loi de Faraday

Posté par
lebelge58
30-03-12 à 10:16

Bonjour, j'ai deux questions d'un exercice où je suis complètement bloqué donc si quelqu'un pouvait m'aider je lui en serait reconnaissant!

Voici l'énoncé et ce que j'ai trouvé :

a) Soit la réaction : Red = Ox+ze- Sachant qu'une mole d'électrons représente une quantité d'électricité égale à Na.e=F , exprimer la quantité Q passant à travers l'interface électrode/électrolyte lorsque n moles d'électrons sont échangés (1)
            -> Q = znF = it

b) En dérivant (1) par rapport au temps, et en introduisant la densité de courant J dont vous rappellerez la définition, montrer que la loi de Faraday peut se mettre sous la forme J = zFv (2) en précisant la signification et l'expression de v.
            -> J est la densité de courant de transfert de charge (A.m(-2)) et représente le courant électrique par unité de surface.
            -> V est la vitesse de la réaction (mol.s(-1).m(-2))
Par contre pour la formule je suis bloqué...

c)Montrer alors que si v=0, Ja=|Jc| où Ja et Jc sont respectivement les densités de courant anodique et cathodique de la réaction envisagée.
            -> v= vc-va vc=va pour v=O
            ->Hors J= Jc-Ja = zFvc - zfva Ja = |Jc| on est à l'équilibre.

d)Application à la corrosion généralisée : démontrer la formule (3) donnant le taux de corrosion en terme d'épaisseur consommée e pour une durée t : (Considérer un cylindre de surface S et de hauteur e de métal de masse volumique et de masse molaire M)

         (3) e = (MJcort)/(zF)

La aussi je suis complètement bloqué, encore merci à ceux qui pourront m'aider!

Posté par
anniejeanne
re : Loi de Faraday 02-04-12 à 08:28

pour la question b)
Si dnRed disparaissent pendant dt la vitesse en mol/s est  dnRed/dt et il y a Z dnRed/dt mol d'electrons qui passent dans le circuit soit zFdnRed/dt en  C/s ( donc A )  Ensuite tu passes à la densité de courant et la vitesse ramenée à l'unité de surface d'électrode

pour la question d)
la corrosion est metal -> cation + ze-
on appelle I corrosion ( on passera aux densités de courant après ) =Icor
Icor *deltat  est la charge echangée , Icor*deltat/zF est le nombre de mol de metal corrodé ce qui correspond à une masse de Icor*deltat*M /zF g de metal donc a un volume de métal corrodé de Icor*deltat*M /rho z F = e *S  avec e épaisseur de metal corrodé et S la surface ... on passe alors à la densité de courant .  



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