Bonsoir,
Dans un exo., on demande les origines expliquant la chute de tension d'une pile lorsqu'elle débite. (donc en charge)
La correction marque :
- La résistance interne de pile (parfaitement comprehensible : cela traduit la "conductance" des charges à travers la pile)
- éventuellement des contraintes cinétiques.
Je ne comprends absolument pas ce que sont ces contraintes cinétiques.
Quelqu'un a une idée ?
Cordialement
Bonsoir
Faire recherche avec "polarisation".
JR
l'électronique c'est pas du vaudou!
Imaginons que tu traites la pile Zn - Cu, avec des ions en concentration 1 M.
Quand la pile débite, la concentration des ions Zn2+ augmente au contact immédiat de l'anode de zinc (pas dans le corps de la solution). Donc le potentiel de cette électrode qui est de -0.76 V au départ, devient -0.75 V, -0.74 V, etc.
De l'autre côté, la pile qui débite consomme des ions Cu2+ à la cathode. la concentration des ions Cu2+ décroît dans une fine couche de liquide au contact direct de l'électrode. Le potentiel de cette cathode, qui était de +0.34 V, décroît et devient 0.33 V, 0.32 V, etc. à cause de l'appauvrissement en ion Cu2+.
La tension aux bornes de l'électrode décroît assez vite.
Au niveau cinétique tu as deux phénomènes : le transport de matière (comme cité par Moco) et le transfert de charge.
Bien souvent, certains processus redox ont un transfert de charge lent et il est nécessaire d'ajouter une "surtention", soit un surplus de potentiel de manière à contrer cette lenteur
Bonsoir,
Je vais reformuler pour voir si j'ai bien compris.
- Il existe une chute de tension que je qualifierais de visible à court terme :
c'est la résistance interne (qui représente la résistance du modèle équivalent de Thévenin) : Je branche une charge aux bornes de ma pile. Il y a une chute de tension due à cette résistance interne.
- Il existe une chute de tension que je qualifierais de visible à plus long terme : Il représente l'usure de la pile (si j'ai bien compris moco) qui fait diminuer la tension à vide du modèle équivalent de Thévenin
Si on branche la même charge que précédemment la chute de tension sera plus faible car on a une tension à vide plus faible.
Corrigez moi si je me trompe.
Quand à cette histoire de polarisation, j'imagine que c'est le chapitre sir i-E que je n'ai pas encore commencé.
Cordialement
Tu comprends le principe de base : un partie du voltage compense la résistance de la pile. Le reste du voltage diminue au fonction de la décharge de la pile.
Je vais aller un peu plus en profondeur, n'hésite pas à poser des questions si ce n'est pas clair.
En réalité, l'équation de Nernst n'est valable qu'à l'équilibre! Quand il n'y a pas de courant qui passe!
Lorsque du courant passe, le potentiel d'une électrode ne dépend plus de la concentration en solution, mais bien de la concentration à l'électrode, qui est toujours différente de celle en solution (phénomène de transport de matière, double couche, etc.) (explication de Moco).
Il existe également un deuxieme phénomène qui "consomme" une partie de la différence de potentiel : les surtensions : certaines étapes de transfert de charge sont très lentes, sauf si un surplus de potentiel leur est appliqué. (facteur de cinétique de transfert de charge)
Merci pour vos réponses !
Cordialement
Désolé de vous embeter mais j'aimerais quelques précisions.
1/Ne pouvons nous pas écrire que la tension aux bornes de la pile vaut U=E-rI-|na|-|nc| ??
avec: E différence des potentiels de Nernst entre anode et cathode
r resistance interne
na et nc surtensions anodique et cathodique.
2/J'ai compris que les concentrations a considérer sont celles aux electrodes. Si on suppose (je ne sais pas si c'est possible) que le transport de matiere est moins rapide que le transfert de charge, cela implique que la concentration à l'electrode est nulle. Que devient alors le potentiel de Nernst à la cathode et a l'anode??
oui tu peux !Envoyé par aztekorus
Oui tu peux dire que ton processus n'est pas limité par le transfert de matière mais par le transfert de charge. Mais pourquoi la concentration à l'électrode serait elle nulle?!2/Si on suppose (je ne sais pas si c'est possible) que le transport de matiere est moins rapide que le transfert de charge, cela implique que la concentration à l'electrode est nulle. Que devient alors le potentiel de Nernst à la cathode et a l'anode??
Je suppposais que c'est le transport de matière qui limite la cinétique, pas le transfert de charge. Donc dans une pile Daniell par exemple, on a à la cathode Cu2+ qui arrive et qui se reduit en Cu avant meme qu'un autre Cu2+ n'arrive. On peut donc considérer une concentration en oxydant nulle à la cathode, non??
Je me demandais alors ce que devenait le potentiel à cette electrode...
non non, tu as toujours une concentration au alentour de ton électrode (ton électrode ne va pas transformer tous les ions en solution de manière instantanée!)
Si ton processus est limité par le transport de matière, tu auras un apport de matière constant qui sera limité par la diffusion et donc une concentration constante à ton électrode.
Si ton processus est limité par le transfert de charge, il y aura également une concentration autour de ton électrode
